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《重力梯度力矩引起的自旋穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)攝動(dòng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第30卷第5期2011年lO月飛行器測(cè)控學(xué)報(bào)JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01.30No.5Oct.2011重力梯度力矩引起的自旋穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)攝動(dòng)隋起勝1,袁建平1,姜宇2(1.西北工業(yè)大學(xué)·西安·710072;2.西安衛(wèi)星測(cè)控中心宇航動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西安·710043)摘要:建立了自旋穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)撮動(dòng)的數(shù)值分析方法及模型,對(duì)重力梯度力矩作用下自旋衛(wèi)星自旋軸相對(duì)于地心慣性系進(jìn)動(dòng)和章動(dòng)以及赤經(jīng)和赤緯的變化進(jìn)行了仿真分析。對(duì)重力梯度力矩引起的自旋穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)攝動(dòng)的演化規(guī)律進(jìn)行了研究。指出在重力梯度力矩的作用下:
2、自旋軸指向繞軌道面法線進(jìn)動(dòng);章動(dòng)角速度遠(yuǎn)小于進(jìn)動(dòng)角速度;軌道角速度越大,星體相對(duì)于地心慣性系的進(jìn)動(dòng)角速度和章動(dòng)角速度越大,赤經(jīng)和赤緯的變化率越大;自旋角速度越大。星體相對(duì)于地心慣性系的進(jìn)動(dòng)角速度和章動(dòng)角速度越小,赤經(jīng)和赤緯的變化率越小。關(guān)鍵詞:自旋穩(wěn)定衛(wèi)星;重力梯度力矩;姿態(tài)攝動(dòng)中圖分類(lèi)號(hào):V412.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—5620(2011)05—0001一05AttitudePerturbationofSpin—StabilizedSatellitesCausedbyGravityGradientMomentSUIQishen91,
3、YUANJianpin91,JIANGYu2(1.NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072‘2.StateKeyLaboratoryofAstronauticDynamics。Xi’anSatelliteControlCenter.Xi’an710043)Abstract:Amathematicalmodelandnumericalmethodforattitudeperturbationofspin-stabilizedsatellitesarepres—ented.Withhighlighto
4、ngravitygradientmoment,theprecessionangle,nutationangle,longitudeandlatitudeofthespinaxisintheearth—centeredinertialframearecomputedandanalyzed.Theattitudeperturbationofspin-stabi—lizedsatellitescausedbygravitygradientmomentisstudied.Thepaperpointsoutthatwiththeattitudeperturba
5、tionofthegravitygradientmoment。precessionofthespinaxisfollowsthenormallineoftheorbitalplaneandthenuta—tionvelocityismuchsmallerthantheprecessionvelocity.Iftheorbitalvelocityaugments,theprecessionvelocityandnutationvelocityofthespinaxisrelativetotheearth-centeredinertialframewil
6、lincreaseandthelongitudeandlatitudeofthespinaxisintheearth—centeredinertialframewillincrease.Ifthespinvelocityaugments,therateofchangeofthelongitudeandlatitudeofthespinaxiswilldecreaseandtheprecessionvelocityandnutationvelocityofthespinaxisrelativetotheearth—centeredinertialfra
7、mewilldecrease.Keywords:Spin-StabilizedSatellite;GravityGradientMoment;AttitudePerturbationO引言自旋穩(wěn)定衛(wèi)星在空間由于受到重力梯度、太陽(yáng)光壓等復(fù)雜攝動(dòng)力矩的作用而使得星體動(dòng)量矩的慣性空間指向發(fā)生變化。在空間運(yùn)行的自旋穩(wěn)定衛(wèi)星一般繞最大慣量軸旋轉(zhuǎn),由于能量耗散和自旋軸相對(duì)動(dòng)量矩章動(dòng)阻尼的作用,星體自旋軸指向就是動(dòng)量矩矢量方向。因此,一般來(lái)說(shuō),研究在攝動(dòng)力矩作用下星體動(dòng)量矩矢量方向的變化就是研究在攝動(dòng)力矩作用下星體自旋軸指向的變化。衛(wèi)星應(yīng)用要求星體自旋軸的慣性空間
8、指向與標(biāo)稱(chēng)方向的偏離滿(mǎn)足一定精度。如果星體自旋軸偏離標(biāo)稱(chēng)方向超出規(guī)定的精度限制,則會(huì)嚴(yán)重影響衛(wèi)星應(yīng)用,甚至?xí)?/p>