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  同一個天空下 2013-08-27 00:00:00

  通過自帶發(fā)動機調(diào)整，可以讓衛(wèi)星轉(zhuǎn)動

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  yXQg81rLIm 2013-08-27 00:00:00

  利用地球引力來控制姿態(tài) 地球?qū)χ車矬w的引力，其方向指向地球ZX，引力大小與物體質(zhì)量成比例，與物體到地心的距離平方成反比。這樣，對一種啞鈴形衛(wèi)星來說，會受到所謂重力梯度力矩的作用。對于火箭和飛機，重力梯度力矩比起推力干擾力矩或氣動力矩來說實在太小，可以忽略不計。對于自由飛行的衛(wèi)星則可能是Z主要的力矩。 利用重力梯度力矩，可以使啞鈴形衛(wèi)星（加上適當?shù)淖枘嵫b置）自動尋找并跟蹤地心方向。與重力梯度力矩類似，軌道運動的離心力也會產(chǎn)生離心力梯度力矩。重力梯度力矩和離心力梯度力矩聯(lián)合作用，可以獲得三軸穩(wěn)定。如果衛(wèi)星是一本較厚的書，那么在這兩種力矩聯(lián)合作用下穩(wěn)定的姿態(tài)是：書面與軌道面平行，書的長邊與鉛垂線平行。這些被動姿態(tài)控制方式，統(tǒng)稱為重力梯度穩(wěn)定。 重力梯度穩(wěn)定方式簡單可靠、消耗能量少、壽命長，但缺點是控制力矩?。ㄒ蚨资芨蓴_力矩影響）指向精度低、需要專門的阻尼裝置、存在雙向穩(wěn)定和正確初始姿態(tài)捕獲的問題。因此它目前僅用于少數(shù)對姿態(tài)精度要求不高的衛(wèi)星。目前還在試驗階段的繩索衛(wèi)星也利用重力梯度力矩。繩索衛(wèi)星通過一根柔性繩索與航天飛機連接，向上或向下釋放100公里，用于研究地磁場、電動力學(xué)、大氣特性以及進行地球觀測，還可以利用繩索中的電纜切割地球磁力線來發(fā)電或者產(chǎn)生改變衛(wèi)星軌道的作用力。 主動姿態(tài)控制系統(tǒng) 自旋穩(wěn)定和重力梯度穩(wěn)定是利用衛(wèi)星動力學(xué)特性和環(huán)境力矩實現(xiàn)的被動姿態(tài)控制。被動控制雖然有其優(yōu)點，但是難以滿足對姿態(tài)控制功能和性能的越來越高的要求。例如為了滿足天線定向、觀測儀器定向和太陽電池帆板定向的要求，必須發(fā)展比較復(fù)雜的主動三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制系統(tǒng)。

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  亂了夏末藍孒海 2015-05-25 00:00:00

  根據(jù)對衛(wèi)星的不同工作要求，衛(wèi)星姿態(tài)的控制方法也是不同的。按是否采用專門的控制力矩裝置和姿態(tài)測量裝置，可把衛(wèi)星的姿態(tài)控制分為被動姿態(tài)控制和主動姿態(tài)控制兩類。 一、被動姿態(tài)控制 被動姿態(tài)控制是利用衛(wèi)星本身的動力特性和環(huán)境力矩來實現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定的方法。被動姿態(tài)控制方式有自旋穩(wěn)定、重力梯度穩(wěn)定等。 1、自旋穩(wěn)定方式 有的衛(wèi)星要求其一個軸始終指向空間固定方向，通過衛(wèi)星本體圍繞這個軸轉(zhuǎn)動來保持穩(wěn)定，這種姿態(tài)穩(wěn)定方式就叫自旋穩(wěn)定。它的原理是利用衛(wèi)星繞自旋軸旋轉(zhuǎn)所獲得的陀螺定軸性，使衛(wèi)星的自旋軸方向在慣性空間定向。這種控制方式簡單，早期的衛(wèi)星大多采用這種控制方式。使衛(wèi)星產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)可以用在衛(wèi)星的表面沿切線方向?qū)ΨQ地裝上小火箭發(fā)動機，需要時就點燃小發(fā)動機，產(chǎn)生力矩，使衛(wèi)星起旋或由末級運載火箭起旋。我國的東方紅一號衛(wèi)星、東方紅二號通信衛(wèi)星和風(fēng)云二號氣象衛(wèi)星都是采用自旋穩(wěn)定的方式。 2、重力梯度穩(wěn)定 重力梯度穩(wěn)定是利用衛(wèi)星繞地球飛行時，衛(wèi)星上離地球距離不同的部位受到的引力不等而產(chǎn)生的力矩（重力梯度力矩）來穩(wěn)定的。例如，在衛(wèi)星上裝一個伸桿，衛(wèi)星進入軌道后，讓它向上伸出，伸出去后其頂端就比衛(wèi)星的其它部分離地球遠，因而所受的引力較小，而它的另一端離地球近，所受的引力較大，這樣所形成的引力之差對衛(wèi)星的質(zhì)心形成一個恢復(fù)力矩。如果衛(wèi)星的姿態(tài)（伸桿）偏離了當?shù)劂U垂線，這個力矩就可使它恢復(fù)到原來姿態(tài)。該種控制方式簡單、實用，但控制精度較低。 二、主動姿態(tài)控制（三軸姿態(tài)控制） 主動姿態(tài)控制，就是根據(jù)姿態(tài)誤差（測量值與標稱值之差）形成控制指令，產(chǎn)生控制力矩來實現(xiàn)姿態(tài)控制的方式。 許多衛(wèi)星在飛行時要對其相互垂直的的三個軸都進行控制，不允許任何一個軸產(chǎn)生超出規(guī)定值的轉(zhuǎn)動和擺動，這種穩(wěn)定方式稱為衛(wèi)星的三軸姿態(tài)穩(wěn)定。目前，衛(wèi)星基本上都采用三軸姿態(tài)穩(wěn)定方式來控制，因為它適用于在各種軌道上運行的、具有各種指向要求的衛(wèi)星，也可用于衛(wèi)星的返回、交會、對接及變軌等過程。 實現(xiàn)衛(wèi)星三軸姿態(tài)控制的系統(tǒng)一般由姿態(tài)敏感器、姿態(tài)控制器和姿態(tài)執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。姿態(tài)敏感器的作用是敏感和測量衛(wèi)星的姿態(tài)變化；姿態(tài)控制器的作用是把姿態(tài)敏感器送來的衛(wèi)星姿態(tài)角變化值的信號，經(jīng)過一系列的比較、處理，產(chǎn)生控制信號輸送到姿態(tài)執(zhí)行機構(gòu)；姿態(tài)執(zhí)行機構(gòu)的作用是根據(jù)姿態(tài)控制器送來的控制信號產(chǎn)生力矩，使衛(wèi)星姿態(tài)恢復(fù)到正確的位置。

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