高精度高动态星模拟器研究

给出了高精度高动态星模拟器系统组成和总体结构,提出一种基于亚像素显示技术提高动态星模拟器星点位置显示精度从而减小星点几何中心与能量中心位置偏差的新方法.针对动态星模拟器高动态性要求,提出一种快速精确检索全天球导航星的新方法,将已知SAO(Smithsonian Astrophysical Observatory)星表进行分区,计算当前姿态四元数并分析航天器视轴所在区域,对于距离视轴较远区域停止搜索和匹配,很大程度上缩小了导航星搜索范围,进而缩短了全天球恒星遍历所需时间.软件测试结果表明,此快速检索法可使全天球导航星的选取速度提高近10倍.

基于导星电子星图模拟器的卫星控制系统半物理试验方法

为了实现卫星的高精度高稳定度控制,中法天文卫星建立了卫星姿轨控半物理仿真试验系统。对该系统采用导星电子星图模拟器引入仿真闭环进行研究。首先,将导星敏感器作为高精度姿态测量部件引入控制系统,地面动力学为其提供输入信息。接着,高精度测量单机和高精度控制机构引入到闭环中。然后,粗测量敏感器和粗控执行机构由数学模型替代。最后,通过地面实时系统将控制系统、星务计算机、载荷计算机和整星电源系统组成了实时仿真验证系统。实验结果表明:在地面半物理条件下,可以达到导星进入开小窗条件,y、z轴稳定度达到2(″)/10 s及5(″)/100 s。导星敏感器可以提高姿态测量精度和姿态控制的稳定度。满足控制稳定度在亚角秒级别卫星的要求。