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《高分辨率敏捷衛(wèi)星顫振對成像的影響分析方法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、航天返回與遙感第35卷第2期46SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2014年4月高分辨率敏捷衛(wèi)星顫振對成像的影響分析方法劉彥麗曹東晶（北京空間機電研究所，北京100094）摘要高分辨率敏捷衛(wèi)星在軌姿態(tài)機動成像過程中，姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)的控制力矩陀螺（ControlMomentGyro,CMG）在正常工作時會產(chǎn)生附加的擾動力和擾動力矩，經(jīng)振動傳遞，造成相機內(nèi)部敏感光學(xué)元件之間的相對運動，從而對圖像品質(zhì)造成影響。為了研究CMG顫振對高分辨率敏捷衛(wèi)星成像的影響，文章采用集成建模分析方
2、法，構(gòu)建包括擾動、結(jié)構(gòu)、控制、光學(xué)在內(nèi)的顫振集成模型。以某型號空間相機為研究對象，對此相機的動力學(xué)特性和光學(xué)系統(tǒng)敏感度進行了分析，得到相機敏感光學(xué)元件的振動響應(yīng)，以及顫振在相機焦面產(chǎn)生的像移，研究了CMG顫振對高分辨率敏捷衛(wèi)星成像的影響分析方法，可為其他類型顫振的影響分析提供參考。關(guān)鍵詞高分辨率敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)控制力矩陀螺顫振集成建模中圖分類號:V57文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1009-8518(2014)02-0046-08DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2014.02.
3、007AnalysisMethodonEffectofJitteronHighResolutionAgileSatelliteImagingLIUYanliCAODongjing（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractAttitudecontrolactuatorsuchascontrol-moment-gyro（CMG）producesadditionaldisturbancewhenitoutp
4、utsmajordrivingmomentwithajitterduringattitudemaneuverableimaging,resultingindegradedimages.InordertostudytheeffectofCMGjitteronhighresolutionagilesatelliteimaging,basedonintegratedmodelingmethod,adisturbances-structure-control-opticsintegratedmodelofaspa
5、cecameraiscarriedoutinthispaper.Basedonthismodel,theresponsedisplacementofeachopticalcomponentandimagemotioniscal-culatedandanalyzedbyusingdynamicsandopticalanalysisofspacecamerastructuralFEM,sotheinfluenceanalysismethodofjitteronhighresolutionagilesatell
6、iteimagingisaccomplished.Themethodproposedbythispapercanbereferenceforotherinfluenceanalysisofjitter.Keywordshighresolutionagilesatellite;attitudecontrolactuator;controlmomentgyro;jitter;inte-gratedmodelingmethod0引言傳統(tǒng)相機的成像方式多為三軸姿態(tài)穩(wěn)定控制下的軌道推掃成像，新型高分辨率敏捷衛(wèi)星通過
7、姿態(tài)機動，可以隨時根據(jù)需要沿任意軌跡推掃成像。國際上具有敏捷姿態(tài)機動能力的衛(wèi)星有Pleiades、Ikonos-2、OrbView-3、WorldView系列等，均應(yīng)用控制力矩陀螺（ControlMomentGyro,CMG）作為姿態(tài)控制執(zhí)行收稿日期：2013-12-28第2期劉彥麗等:高分辨率敏捷衛(wèi)星顫振對成像的影響分析方法47[1]機構(gòu)來提高衛(wèi)星的敏捷性能。姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)是高分辨率敏捷衛(wèi)星平臺實現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定度、高機動性、長壽命的核心技術(shù)。CMG作為衛(wèi)星姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)部件，動態(tài)響應(yīng)能力強、輸出控
8、制力矩大，但在軌機動成像過程中，CMG會產(chǎn)生附加的擾動力和擾動力矩，影響有效載荷的指向精度、穩(wěn)定[2]度、成像品質(zhì)、分辨率等重要性能指標(biāo)。這一問題是高分辨率敏捷衛(wèi)星急需解決的技術(shù)問題。顫振對圖像品質(zhì)的影響分為3個環(huán)節(jié)：干擾源特性、顫振傳遞特性和顫振對光學(xué)系統(tǒng)的影響特性。由于顫振對衛(wèi)星的影響比較復(fù)雜，涉及結(jié)構(gòu)、控制和有效載荷等系統(tǒng)，單獨對每個系統(tǒng)進行分析的效果往往不如采用集成建模技術(shù)，且集成建模技術(shù)已在國外SIM、NGST、TP
