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低地球轨道被动三轴姿态稳定...
本文介绍了一种阻力机动装置 (DMD)，它可以在许多任务中取代此类系统。DMD 由四根以飞镖配置展开的可伸缩带弹簧臂组成，可以主动调节主卫星的阻力面积以进行轨道机动和任务后处置，同时利用空气动力和重力梯度扭矩提供被动三轴姿态稳定性。集成在 DMD 中的磁力矩器可抑制姿态振荡，并有助于确保卫星以正确的面天底指向稳定。本研究概述了 DMD 设计，并详细介绍了用于表征 DMD 性能和设计控制和操作方法的姿态和轨道模拟结果。本文重点介绍了 DMD 的姿态稳定性特性。
Trovarelli, F.、McRobb, M.、Hu, Z. 和 McInnes, C. (2020) 使用动量保持集成的欠驱动平面多体系统的姿态控制
摘要 近几年来，人们对用于太空应用的多功能可重构阵列的兴趣日益浓厚，并提出了几种针对不同任务需求的概念。然而，尚未找到一个引人注目的应用来证明其相对于传统系统更高的成本和复杂性是合理的。本文提出了一种用于小型可重构航天器的姿态控制系统 (ACS) 的设计新方法。它将利用多体阵列模块相对于彼此旋转产生的动量守恒内部扭矩。目标是相对于最先进的 ACS 实现更好的效率、准确性和稳健性性能，这是小型航天器技术的瓶颈。本文研究了使用内部关节扭矩控制姿态的平面多体阵列的特征行为。为此，将展示和讨论相关的重新定向轨迹。参照该领域的先前研究，讨论了考虑模块撞击的最佳姿态控制轨迹，并从物理和数学角度详细解释了动量保持机动的动力学。结果表明，该概念有待进一步发展。
TRAX2 姿态航向参考系统 (AHRS) 和数字罗盘
TRAX2 将 PNI 的高灵敏度磁感应传感器与高稳定性 3 轴 MEMS 加速度计相结合，可在各种条件下提供准确的航向信息，并能够克服局部磁场变化引起的误差。这提供了无漂移、高精度航向、俯仰和横滚以及长期静态精度。
利用来自气流传感器的丰富信息对微型飞行器进行仿生姿态控制
STARS 引文 STARS 引文 Shen, He，“利用来自气流传感器的丰富信息实现微型飞行器的仿生姿态控制”（2014 年）。电子论文和学位论文，2004-2019 年。1306。https://stars.library.ucf.edu/etd/1306
研究文章 组合姿态确定方法...
本文提出一种新的多传感器组合姿态确定方法，可高精度测量高转速刚体飞行器的姿态。分析飞行器在飞行过程中所受的外力矩，在刚体绕质心旋转的运动方程基础上，通过理论推导，提出了一种基于多传感器组合姿态确定方法。该方法融合GPS、陀螺仪和磁力计测得的数据，采用改进的无迹卡尔曼滤波（UKF）算法进行滤波。首先，根据高转速飞行器的运动特点，对刚体绕质心运动方程作出适当的假设和简化近似。利用这些假设和近似，推导出欧拉姿态角与飞行路径角、弹道偏转角之间的约束方程，作为状态方程。其次,利用地磁场模型和三轴磁强计测量的地磁强度计算出含有误差的滚转角,并与陀螺仪获取的角速度信息进行融合,建立测量方程;最后在UKF预测阶段采用龙格-库塔法对状态方程进行离散化,提高预测精度。仿真结果表明,所提方法能有效确定高速飞行器的姿态信息,并能保证飞行器姿态的准确性。
航天器动力学与控制 - 第 15 讲：姿态动力学与控制
ˆ 大约 1 个对称平面 ˆ TDRS-A 于 1983 年发射（目前在墓地轨道） ˆ TDRS-B 搭载于挑战者号上。 ˆ 图片为第三代 TDRS（2011 年以后）
使用卷积神经网络进行在轨装配的辅助相对姿态估计
准确实时地估计航天器或空间物体的姿态是航天器在轨维修和装配任务所必需的关键能力。由于空间图像包含变化很大的照明条件、高对比度和较差的分辨率，以及功率和质量限制，因此空间物体的姿态估计比地球上的物体更具挑战性。本文利用卷积神经网络来唯一地确定感兴趣物体相对于相机的平移和旋转。使用 CNN 模型的主要思想是协助空间装配任务中使用的物体跟踪器，而仅基于特征的方法总是不够的。为装配任务设计的模拟框架用于生成用于训练修改后的 CNN 模型的数据集，然后将不同模型的结果与模型预测姿态的准确度进行比较。与许多当前用于航天器或空间物体姿态估计的方法不同，该模型不依赖于手工制作的对象特定特征，这使得该模型更加稳健，更容易应用于其他类型的航天器。结果表明，该模型的性能与当前的特征选择方法相当，因此可以与它们结合使用以提供更可靠的估计。
用于航天器姿态控制的磁力矩器
尽管扭矩器看起来是相对简单的设备，但它们需要精心设计和精心组装。我们的资格和验收测试确保无论是在地面还是在轨道上，扭矩器几乎都不会出现性能下降。扭矩器最关键的部件——其核心材料——经过处理，以确保最佳磁性。每个单元都完全封装，除核心外，均由非磁性航天级组件制成。
基于视觉的无人机自主飞行器姿态估计...
摘要 — 飞机检查的可靠性对飞行安全至关重要。飞机结构的持续适航性很大程度上取决于经过培训的检查人员对小缺陷的目视检测，这些检查任务昂贵、关键且耗时。为此，无人机 (UAV) 可用于自主检查，只要能够在绕目标飞行时定位目标并纠正位置即可。这项工作提出了一种解决方案，用于在近距离自主绕机身飞行以进行目视检查任务时检测飞机相对于无人机位置的姿态。该系统的工作原理是处理来自机载 RGB 相机的图像，将传入的帧与已知机身表面位置的自然地标数据库进行比较。该解决方案已在真实的无人机飞行场景中进行了测试，显示出其在高精度定位姿态方面的有效性。所提出方法的优势具有工业意义，因为我们消除了现有技术解决方案中存在的许多限制。索引词——视觉检查，自我定位，3D姿态，地标检测
姿态仪表飞行 - 地面学校
注视，即盯着单一仪器，通常是有原因的，但效果不佳。例如，飞行员可能会盯着低于指定高度 200 英尺的高度计读数，并想知道指针是如何到达那里的。在注视仪器时，可能会无意识地对控制装置施加越来越大的张力，这会导致未被注意到的航向变化，从而导致更多错误。另一种常见的注视可能是在开始改变姿态时。例如，为 90° 转弯建立了一个浅坡度，飞行员没有保持对其他相关仪器的交叉检查，而是在整个转弯过程中盯着航向指示器。由于飞机正在转弯，因此在转弯后约 25 秒内无需重新检查航向指示器。这里的问题可能并不完全是由于交叉检查错误造成的。这可能与仪器解释困难有关。读取航向指示器的不确定性（解释）或由于转弯时滚动不一致而导致的不确定性（控制）可能会导致注视。