美空军XSS_11卫星演练自主交会

1、 图 8 轨道倾角 30°仿真结果Fig. 8 Simulation result when i is 30 °图 9 轨道倾角 90°仿真结果Fig. 9 Simulation result when i is 90°向阻尼控制律的卫星姿态控制精度较高且易于实 现 。 目前 , 本文的利用磁力矩器与阻尼器实现非重力梯度卫星三轴姿态稳定的方案还未用于卫星 。在轨道倾角较大时 , 采用这种姿态控制方案的卫星姿态稳定精度高 , 能体现现代微小卫星成本低 、 质量和体积小 、 性能优 , 以及研制周期短的优点 。参考文献1 HU W H , L EE D B

2、, L IN H R. Attitude control designof TUU SA T 21microsatelliteR .IAF 2ST 2972W. 1. 10.2 STEYN W H. Comparison of low 2earth 2orbit satellite at 2titude controllers submitted to control abilityJ.Journal of Guidance Control and Dynamics , 1994, 17(4 :795804.3杨 J, 1997, 29WISN IEWSKI R , BLAN KE M. Fu

3、lly magnetic attitudecontrol for spacecraft subject to gravity gradient J.Au 2tomatic , 1999, 35:12011214.5 程国采 . 四元数法及其应用 M .长沙 :国防科学技术大学出版社 , 1991.6 屠善澄 . 卫星姿态动力学与控制 (1 M .北京 :宇航出版社 , 1999.7 刘 昆 , 刘述田 , 李太玉 . 微小卫星反作用飞轮控制方法研究 J.上海航天 , 2004, 21(2 :1113.8 李太玉 . 微小卫星姿态磁控制及三轴被动稳定研究D.国防科学技术大学博士学位论文 , 20

4、03, 170186. 美空军 XSS 211卫星演练自主交会由美空军研究实验室研发 、 质量约 100kg 的 XSS 211微卫星 , 近来先后 3次完成了里程碑式的 Minotaur 火箭上面级在距离 0. 51. 5km 间的会合 。 XSS 211卫星是太空会合 、 接近演示器 , 其星载电子设备包括 会合 、 接近操作规划器 , 用于辅助开发未来概念与任务的自主操作技术 。 它最终将增强执行美空军太空司令 部太空维修与维护 , 以及太空支援和高效行动等预期任务的能力 。 另外 , 自主飞行的 XSS 211任务可减少未 来太空任务的人员和设备 。 美空军已利用 XSS 211卫星研

5、究了维修 、 修理和再补给等多种太空应用 。XSS 211项目的一个重要参与者是负责监管发射和在轨指挥与控制操作的美国空军太空试验项目组 。 2005年 4月 ,XSS 211卫星从范登堡空军基地发射升空 , 现已环绕 Minotaur 火箭上面级飞行超过 75圈 。 在预计为期 1218月的飞行中 , 卫星将与数个临近其轨道的美国发射的太空物体进行会合和接近 。 随着计 划的推进 , 它还将演示更高的自主性 。 据称 ,XSS 211卫星的表现优于预期 , 燃料消耗和效率均较理想 , 未出 现重大技术故障和异常 。 因卫星性能优越 , 飞行控制团队已从最初的 30人减为 15人 , 未来可能会再次减 少 。 在未来的一段时间内 ,XSS 211卫星仍将处于系统功能试验阶段 , 检验卫星的各个组件 。目前 , 其他会合 试验多用于对接和维修任务 , 严重依赖于具有制导 、 导航辅助 , 以及对接装置的目标 , 但 XSS 211卫星不依靠 其他太空目标的导航辅助或对接装置 。 未来 ,XSS 211卫星将继续它的会合和接近任务 , 但下次任务的时间 和会合目标尚未确定 , 这将取决于时间进程 , 以及美国所有能满足任务需求的退役太空目标 。(刘信颉 7 2005年第 6期 李太玉 , 等 :基于磁力矩定向阻尼特性的卫星姿态