陆探一号卫星严格回归轨道管道导航在轨应用与验证

严格回归轨道的设计基于高阶次的地球非球形引力场模型,属于太阳同步回归、冻结轨道,回归周期始末的地固系空间轨迹高度重合.卫星在轨的自主管道导航以地面设计的严格回归轨道作为参考轨道,卫星与参考轨道形成一个虚拟编队.严格回归轨道的设计未考虑大气阻力,卫星在轨由于大气阻力导致的轨道衰减可由自主定轨与参考轨道的偏差进行估算.为了实现参考轨道的重复使用,严格回归轨道的设计也未考虑历元相关的日月三体引力等摄动影响,轨道倾角的长期运动和周期运动规律需要结合在轨数据进行辨识.本文应用陆探一号的在轨遥测数据,对上述轨道运动特性进行了分析.

单太阳翼放气干扰力矩分析

针对静止轨道单太阳翼卫星在转移轨道段,太阳翼展开对日定向稳定控制过程中,太阳翼结构的初期放气干扰力矩对姿态影响的问题,利用卫星姿态动力学模型、姿态变化和推力器等参数,估计太阳翼放气产生的干扰力矩。通过理论仿真,验证了估计方法的正确性。以风云四号(FY-4)卫星为例,在轨实时估计结果表明:FY-4卫星太阳翼放气持续时间近11个小时,初期最大干扰力矩达37mN·m,比光压力矩约大2个量级,其对姿态影响不可忽视。文章的研究结果可为地面控制系统设计和在轨控制参数修改提供数据参考。

航天器转动惯量和惯性积的集成一体化测试方法

通过测量扭摆台的扭摆周期测试卫星的惯量张量,测试在不同安装角度下的惯性矩计算转动惯量和惯性积,用矩阵变换原理计算惯性在主轴的大小、方向和纵横惯量比。分析发现影响转动惯量测量精度的主要因素是摆动周期测量误差,以及试验方法和测量工装产生的误差。采用空载摆动周期尽量长(大于1s)、多次测量(6次以上)的平均值并用最小二乘法对数据进行处理,以提高转动惯量和惯性积的测量精度。给出了某卫星质量特性的测试过程,用扭摆法测得其转动惯量、惯性积和纵横惯量比,测试结果均满足指标要求。该法还适于大型弹箭和空间飞行器的转动惯量和惯性积测试。