大气环境监测卫星姿轨控分系统设计与在轨验证

大气环境监测卫星是我国首颗大气环境综合探测卫星。本文介绍了大气环境监测卫星的姿轨控分系统(AOCS)设计,包括体系结构、高精度姿态测量设计和稳态飞轮控制方案等,重点论述了姿态补偿方法和在轨验证情况。在轨数据表明,卫星的姿态测量精度、指向精度和姿态稳定度均满足指标要求。

面向AOCS软件的构件技术研究

为了对航天器姿态轨道控制系统(AOCS)领域进行大规模的软件复用,与国内该领域现有的复用技术不同,介绍了一种基于构件的AOCS控制软件框架技术。首先简要描述了AOCS软件的框架构件模型、AOCS软件总体框架以及框架中各种构件间的通讯方式,接着给出了应用这种复用技术的一个具体实例,最后指出了这种框架构件技术的应用前景。

一类回归轨道随机生成算法实现

不同的卫星应用系统对轨道设计提出了不同的要求。文中提出的算法,能够自动生成卫星轨道参数,保证回归轨道卫星过顶地面某指定区域时,位于轨道的近地点,以满足卫星近地探测、侦察的一类仿真应用需求。该算法通过已知的近地点星下点坐标和随机的升交点经度确定出轨道面的空间位置;通过回归周期和近地点卫星高度确定出轨道形状和大小,进而求得满足条件的轨道方程。该算法在VC++中得到实现。文章最后给出了一个验证算法,通过输出数据和卫星星下点轨迹图验证了原算法。实践表明,文中提出的算法有效地支持了整体系统的仿真。

FY-2C星控制分系统设计

介绍了风云二号(FY-2)气象卫星双自旋稳定控制分系统的组成、功能和技术指标,以及卫星起旋控制、章动角与摇摆角控制、敏感器设计和消旋子系统设计等关键技术。C星在轨运行情况表明,控制分系统工作正常、性能稳定,圆满完成了起旋、主动章动控制、测定姿、姿态机动、转速调整、定点捕获和天线消旋对地定向等任务,技术指标满足任务书要求。

一种在轨卫星控制分系统风险等级预测方法

使用2009至2020年某卫星控制分系统质量案例数据,提出一种基于BP神经网络的在轨卫星控制分系统技术风险等级预测模型。挖掘历史相关数据,建立在轨卫星控制分系统风险评价体系。排除风险源中的冗余信息,将重要信息数据离散化后,以BP神经网络进行训练,最终得到在轨卫星控制分系统风险等级预测模型。通过试验验证该模型可准确有效预测在轨卫星控制分系统风险等级,为卫星在轨风险控制提供支持。

资源一号02D卫星控制分系统设计及在轨验证

针对资源一号02D卫星“一步正样”的研制需求,通过充分继承、适度配置、控制修改的研制思路实现了控制分系统的软、硬件设计。为了保障卫星在轨安全可靠运行,制定在轨故障预案及处理措施;采用小推力器进行轨道控制和动量轮进行姿态控制的轨道维持策略,简化轨道控制流程。资源一号02D卫星发射后,控制分系统运行稳定,姿态控制精度等指标满足要求,设计满足卫星的研制需求。

基于发动机干扰力矩分析并联贮箱推进剂剩余量

针对传统方法不支持多并联贮箱的推进剂剩余量计算、新研方法需新增设备致重量和成本较高的问题,依据“发动机干扰力矩-卫星质心-推进剂剩余量”三者间的关系,提出了基于发动机干扰力矩计算并联贮箱推进剂剩余量的方法。给出了计算模型,确定了发动机干扰力矩与每台并联贮箱推进剂剩余量之间的关系,给出了数值计算流程,并开展了若干工况计算,结果表明,当并联贮箱排放流量不相等时,卫星质心会偏移,导致发动机干扰力矩增加。最后开展了误差分析,考虑输入参数的工程实际偏差,得出计算方法综合均方根误差约在1%量级。

卫星太阳敏感器模拟器校准技术研究

针对卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出了一种用于太阳敏感器模拟器的校准装置。校准装置以FPGA和AVR单片机为控制核心,微型单板电脑模拟动力学计算机,通过网口进行指令的上传下达。内置信号调理电路、高精度采集模块,数据解算模块等。该校准装置集成度高,替代了原有由数字表、动力学计算机等组成的复杂校准系统,有效地降低了成本,提升效率约40%,实现了太阳敏感器模拟器的快速全过程在线校准。

卫星推力器模拟器校准技术研究

依据卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出一种用于推力器模拟器的校准装置设计。校准装置采用网口通信模式模拟动力学计算机的喷气指令。校准装置以FPGA和单片机为控制核心,内置信号调理模块、高精度脉冲采集模块,数据解算模块等。该校准装置已经用于卫星姿轨控地面仿真测试的校准过程中,不仅能提升效率和质量,还能替代目前由多个设备组成的校准测试系统。有效降低成本,模拟推力器的全过程在线校准。

长寿命卫星供配电分系统在轨性能分析

对我国2000年发射的一颗地球同步轨道卫星U(01)供配电分系统在轨8年的性能变化进行了详尽的分析,包括负载情况、太阳电池阵、蓄电池组、电子设备,对其工作状况做出结论,认为卫星供配电分系统性能良好。