星载SAR天线指向稳定度对成像质量的影响

从星载合成孔径雷达 (SAR)天线指向不稳定对成像质量影响的角度研究天线指向稳定度 .对均匀加权天线 ,详细推导了天线指向不稳定引起的成对回波的位置和幅度 ,分析了成对回波对点目标冲激响应的峰值旁瓣比、积分旁瓣比的影响 .研究了天线指向不稳定造成的多普勒中心频率误差 ,根据多普勒中心频率误差与图像位置偏移的关系 ,给出了图像质量对天线指向稳定度的要求 .最后进行了计算机仿真 ,验证了分析结果 .

国外航天器高精度高稳定度高敏捷指向技术综述

调研了国外航天器高精度高稳定度高敏捷指向技术发展现状,分析了其实现的主要技术途径,研究表明高精度高稳定度高敏捷指向作为一项系统性技术,需要从构型布局、结构动力学、控制等多方面开展综合分析与设计。文章对其中一体化构型布局设计、微振动抑制、多级复合控制和大力矩执行机构等关键技术进行了总结和分析,可为我国高性能航天器的发展提供借鉴。

ASO-S卫星基于太阳导行镜的高精度高稳定度姿态控制系统

先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory,ASO-S)卫星姿控分系统的主要任务是实现高精度、高稳定度对日指向控制.ASO-S卫星的科学载荷中,白光望远镜(White-light Solar Telescope,WST)前端配置了太阳导行镜(Guide Telescope,GT)稳像系统,利用正交分布光电二极管组成的边缘探测器测量导行镜光轴与太阳中心的偏差角.提出了一种将GT测量值引入姿态控制闭环的控制方法:利用星敏陀螺定姿算法获得卫星-太阳方向姿态偏差,GT测量值确定非卫星-太阳方向姿态偏差;以4斜装反作用轮组为执行机构,进行三轴零动量稳定姿态控制.通过数学仿真验证,基于GT测量值的姿态控制器在非卫星-太阳方向的绝对指向精度优于2′′、相对姿态稳定度优于1′′/60 s,满足ASO-S卫星高精度高稳定度的对日指向要求.

星载SAR卫星天线扰动对波束中心指向的影响

天线波束中心指向稳定度是星载合成孔径雷达(SAR)天线的一个重要指标,影响天线波束中心指向稳定度的因素很多。该文以星载合成孔径雷达等间距均匀分布平面相控阵天线为分析对象,通过建立天线振动模型,分成多个阵元位移、天线阵面偏移、天线阵面振动等三种典型情况,对卫星天线在外力扰动情况下的天线方向图和回波相位变化情况进行分析,推导卫星天线稳定性对天线波束中心指向稳定度的影响,并进行了仿真,简要讨论了天线波束中心指向变化对SAR成像的影响。

面向空间引力波探测的非接触式卫星平台无拖曳控制技术

空间引力波探测任务中,为保证作为惯性基准的检验质量不受扰动,航天器需采用高精度无拖曳控制技术,让卫星平台实时跟踪检验质量块。同时星间激光测距对航天器的指向也提出了较高要求。为满足空间引力波探测的需求,本文提出了一种基于非接触式卫星平台的无拖曳控制方法。该方法基于分舱式卫星平台设计,利用载荷舱与平台舱之间的磁浮机构替代传统无拖曳卫星中的微推进器来控制载荷舱,让载荷舱跟踪检验质量块,同时平台舱跟踪载荷舱,实现高精度的拖曳补偿和平台指向。仿真结果表明,非接触式卫星平台姿态指向精度为6×10^(-4o),姿态指向稳定度为2×10^(-4)(°)/s,无拖曳补偿后检验质量上的残余扰动加速度水平约为10^(-15)m/(s^(2)·Hz^(1/2))。

GEO SAR波束误差综合补偿方法

与低地球轨道合成孔径雷达(LEO SAR)相比,地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)具有合成孔径时间长、波足速度慢和幅宽大的特点。根据GEO SAR的特点,提出GEO SAR波束误差综合补偿方法,主要包括基于主被动联合振动抑制的高精度波束指向稳定度控制、基于卫星平台姿态摆动的波束方向图测量和基于分块处理的数据域波束误差补偿。该方法综合考虑了GEO SAR波束在各环节的误差源,可以最大限度地补偿波束误差,从而很好地改善GEO SAR的成像质量。

高分七号卫星激光测高仪光斑质心位置变化分析

高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角稳定性监测与分析系统。首先,用阈值法确定激光光斑轮廓的边缘;其次,通过腐蚀操作消除孔隙、噪声的影响;然后,通过椭圆拟合进一步约束激光光斑的形状,保留光斑的特征参数;最后,通过灰度重心法提取质心坐标。实验结果表明:光斑的质心位置在1.4 pixel内变化,对应的指向角度每月在0.434″内变化,较为稳定。文中相关算法、结论对我国后续激光测高卫星研制、指向稳度监测具有一定的借鉴意义。

飞轮被动减振卫星动力学建模及稳定性研究

为提高卫星的指向精度和稳定度,通常在飞轮系统中设计了被动减振器。而对于有敏捷机动要求的卫星,被动减振器的低刚度设计可能会破坏姿态控制系统的动态性能和稳定性。因此,针对飞轮减振情况,建立了卫星刚柔姿态动力学方程,用来准确分析卫星敏捷机动时的动态性能、稳定性问题以及飞轮扰动对卫星稳定度的影响。仿真结果表明,不合适的隔振器刚度设计将会影响指向的动态性能和稳定性,甚至诱发姿控系统失稳。