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。
• 每轴总动量存储:+/-1.5 至 +/- 6.0 mN.ms 每轴一个反作用轮 • 最大扭矩:0.1 mN.m • 三轴磁力矩器配置,磁偶极矩高达 0.4 A.m² • 外部接口可连接 6 个或更多太阳传感器 • 即发即弃控制 • 标准 I 2C 兼容接口。RS422、RS485 和 UART 为选配 • 即插即用设计 • 主要组件通过了高达 45 krad 的辐射耐受测试 • 内置指向模式:目标指向、太阳指向、天底指向、快速旋转模式(使用磁力矩器时最大 200°)和防翻滚 • 质量轻:400g(带 RW210.15 反作用轮) • 功率低(标称值):1.4W • 外形尺寸:95 x 90 x 32mm
ADCS 仿真台 该台模拟卫星的动态和在轨位置。它还模拟所有环境干扰。它包括 ADCS 传感器(星跟踪器、磁力计、陀螺仪、太阳传感器)和 ADCS 执行器(反作用轮、磁力矩器、推进器)的数学模型、姿态确定算法(卡尔曼、扩展卡尔曼滤波器、三叉戟等)。它还包含用于卫星脱轨、卫星成像、惯性物体跟踪和地面站跟踪的所有常见控制算法。
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。
本文介绍了由印度理工学院孟买分校学生建造的微型卫星“Pratham”的姿态确定和控制子系统。学生卫星(如 Pratham)通常具有有限的传感、计算和通信能力,因此需要自主且计算效率高的算法。本文介绍了以最小计算负荷和无需任何地面支持即可实现所需指向精度的姿态确定和控制方法。三轴磁力计、六个 2-π 太阳传感器和一个单频 GPS 接收器用作机载传感器,使用单帧方法进行姿态确定。姿态控制器设计为使用三个正交磁力矩器实现 10 度的天底指向精度。通过涉及卫星环境、动力学、执行器和传感器模型的闭环仿真验证了算法的性能。最后,介绍了实时机载计算机在环仿真的初步结果。
摘要:面向太阳的姿态控制是大多数微纳卫星最重要的姿态控制方式之一,直接影响在轨能量获取,因此采用最简单的传感器和执行器以及最可靠的算法实现面向太阳的姿态控制具有重要意义。提出一种纯磁控制的面向太阳自旋稳定微纳卫星姿态控制方法,控制过程分为初始阻尼阶段、太阳对准阶段、自旋加速阶段和自旋稳定阶段4个阶段。所提方法考虑了轨道阴影区、太阳敏感器及太阳板偏置安装、太阳敏感器视场限制以及环境扰动力矩的影响。通过数值仿真评估了控制性能,仿真结果表明所提方法适用于搭载太阳敏感器和三轴磁力计作为姿态传感器、3个正交安装磁力矩器作为姿态执行器的卫星。所提出的方法适用于大多数地磁场能够提供足够姿态控制扭矩的地球轨道卫星。
本论文旨在设计一个可靠的立方体卫星平台,包括航空电子子系统,该子系统可以在至少六个月的使用寿命内维持高辐射环境。科学仪器对平台提出了严格的要求,以实现并保持所需的旋转速度。模拟背景是在系统工具包 (STK) 中设置的。对 FORESAIL 2 的姿态和轨道控制系统 (AOCS) 进行了权衡分析,重点关注执行器及其提供适当扭矩以完成系绳部署的能力。进行了任务设计分析,以得出立方体卫星的外形尺寸、发电能力、对空间碎片缓解 (SDM) 技术要求的遵守情况以及累积的总辐射剂量。研究发现,6U 外形尺寸更适合分配给每个子系统更多空间,同时产生足够的功率使卫星能够在所有所需模式下工作。如果立方体卫星将于 2022 年 9 月发射,则该任务符合欧洲空间标准化合作组织 (ECSS) 和国际标准化组织 (ISO) 标准。为了允许卫星组件的阈值限制为 10 克拉德,立方体卫星结构上应实施 7 毫米的屏蔽墙。设计任务的主要要求是初始化对传感器和执行器的调查。结果表明,只有推进系统才能提供部署系绳所需的角动量。缺乏磁场使得磁力矩器在所需轨道上几乎无法使用,而反作用轮则成为辅助推进装置的唯一选择。不同的分析和模拟导致最终的 AOCS 配置由五种不同的传感器(太阳传感器、磁力计、GPS、IMU 和内部传感器)组成,用于姿态确定。推进系统和反作用轮将对卫星提供必要的控制。