一种正在开发中的用于小型指向卫星的微机械陀螺与GPS组件

大型卫星飞行任务的成本和复杂程度不断升高。为了降低成本,人们对未来需求会急剧增加的小型、轻型卫星投入了很大精力。Draper实验室目前正在开发三轴稳定控制系统,该系统采用星载GPS、微机械陀螺、小型反作用轮和小型化的微带相控阵天线进行小型指向卫星的视线主动控制。速率陀螺电子线路的首次设计已经完成,并在一个单片混合信号CMOS ASIC上得以实现。陀螺敏感器、ASIC和其他辅助器件被封装在一个2.5cm×2.5cm的扁平封装模芯片中。整个陀螺ASIC的功耗仅为几分之一瓦。微机械陀螺数据同CPS数据最优地组合,可充分利用陀螺测量高频动态特性的能力和CPS限制陀螺漂移引起误差增大的能力。一阶仿真表明,当与GPS组合使用并且卫星天线间隔距离为1m时,微机械陀螺的性能可以用于晃动稳定度为1微弧及绝对误差为2微弧(1σ)的指向飞行任务。