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沈阳自动化所超静超稳航天器质心调节技术取得新进展

撰稿: 沈阳自动化研究所 发布时间:2022-05-23

   近日,中国科学院沈阳自动化研究所在航天器质心调节研究方面取得新进展。科研团队针对超静超稳航天器在轨质心调整需求提出了一种有效的在轨质心调整方法,相关研究成果发表在中科院一区TOP期刊Mechanism and Machine Theory,并授权国家发明专利。

  质量特性参数是航天器总体设计和在轨运行控制的重要参数,质心精确调整对于准确分析航天器搭载能力,提高其飞行稳定性具有重要的意义。航天器在加工、装配、测量及在轨运行等过程中存在质心误差源较多、影响过程复杂的特点,导致其质心调整模型建立困难且准确性较差,难以满足超静超稳航天器在轨质心调整的需求。 

  针对上述问题,沈阳自动化所创新性的提出了一种不考虑误差源的在轨质心调整算法。首先根据团队开发的高精度内置式质心调整组件并结合整星构型对整星误差参数敏感性进行分析,仿真结果表明影响质心调整精度的误差主要来源几何角度误差;在此基础上创新性的提出了一种通过在轨参数辨识获得质心调整参数的在轨质心调整算法。仿真结果表明,所提出的在轨质心调整算法通过短时间有限次数的迭代即可满足超静超稳航天器系统质心调整精度的需求,大大简化了系统建模过程,同时可降低整星加工、装配、测量过程的难度,可有效提升航天器在轨质心调整精度。基于上述研究,团队完成了高精度质心调整组件工程样机的研制和质心调整控制器的开发,可实现目标卫星质心调整精度在±0.01mm范围内。 

  该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项"空间引力波探测太极计划"的资助。