摘要：针对卫星与运载分离后,由于星上姿态测量敏感器未开机或不具备工作条件而无法获悉初始入轨姿态的问题,设计了采用多敏感器相互校正的入轨姿态计算方法。建立运动学方程,结合陀螺测量角速度信息和星敏感器首次测量有效姿态,采用信赖域方法进行非线性优化求解,由后向前反向推算姿态;提出一种由模拟太阳敏感器测量对日姿态到对地姿态转化的便捷方法,由模拟太阳敏感器测量对日信息,采用本体系太阳矢量与星敏感器测量信息建立联系,达到了利用太阳敏感器测量信息校正星敏感器推算姿态的目的,最终得到的星箭分离时卫星姿态信息能够与运载方信息吻合。将入轨后卫星真实姿态与地面模型仿真结果对比,验证了模型的正确性,为后续卫星设计和飞行程序设计与改进提供了重要依据。

摘要：在矢量观测的基础上,针对单独的星敏感器定姿,提出了一种将粒子滤波(PF)和预测滤波相结合的姿态确定算法,通过设计粒子初始化,结合重要性采样、重采样和规则化等手段,成功地将姿态四元数作为状态粒子进行更新和传递,避免了状态方程的线性化和协方差矩阵的计算;利用预测滤波算法估计模型误差和姿态角速度,在保证滤波精度的同时,有效降低了粒子滤波器的维数。实验在某对地观测通用小卫星平台上进行,选取卫星自由飞行状态和飞轮控制对地稳定模式,分别对滤波器进行了仿真,实验结果验证了该算法对本质非线性、非高斯的卫星姿态估计问题具有快速的收敛性能和良好的稳定精度。该方法还为粒子滤波器的设计和无角速度敏感器测量的飞行器姿态确定提供了借鉴。

摘要：为了满足合成孔径雷达(SAR)卫星大型星座任意轨道面都可保持长期重访干涉的需求,提出了一种通用的非太阳同步重访干涉参考轨道设计方法,将重访周期作为修正变量之一,采用迭代修正方法得到了高精度动力学模型下的任意轨道倾角的参考轨道。仿真分析给出了一定轨道高度范围内所有候选的参考轨道,并指出了不同轨道倾角、相同重访圈数的参考轨道高度的明显变化,为实际任务的轨道筛选提供了参考。此外,针对日、月引力摄动对轨道倾角的影响进行了详细分析,指出了中低轨道倾角的非太阳同步轨道所需轨道保持控制的代价非常小,完全可以保持长期重访干涉。

摘要：为了满足高微重力振动隔离系统实时变化的控制器输出要求,同时也为了降低隔振系统激励器的功耗,对激励器分配组合进行了分配优化设计。介绍了激励器分配电流的计算方法,给定浮子质心作用力计算各种组合的激励器分配电流,对结果进行比较分析后确定出最优组合。通过给定相对位置、变化的质心作用力进行地面测试,结果表明了设计结果的合理性。

摘要：针对推力器安装误差对卫星姿态控制产生强干扰的问题,设计一种紧凑卫星推进系统的姿态控制算法.采用对控制力矩和干扰力矩建模的方法对姿态控制影响进行分析,得到最差情况下的推力器安装误差角组合.通过计算机仿真实验,对比了不同安装误差角下三轴的控制结果.实验结果表明,轨道机动模式下姿态控制算法具备包络最差情况的能力,控制结果稳定,满足精度要求.

摘要：针对航天器飞往日地拉格朗日点的转移轨道的问题,给出了一种基于稳定不变流形的直接配点方法。首先对小推力轨道及限制性三体问题进行建模,研究其从地球停泊轨道出发至绕日地L2点Halo轨道的转移轨道。然后基于限制性三体问题的雅可比积分常数寻找推力段与滑行段轨道的拼接点,优化航天器螺旋上升轨道。最后,仿真分析及计算表明,直接法优化小推力轨道具有收敛速度快且对初值猜测不敏感等优点,并且相比于化学推进,小推力推进在节约燃料方面优势明显。

摘要：目前,绝大多数的卫星系统都是按照分系统来设计的,这种方法的弊端在于分系统内部重复的功能模块对整星而言是冗余的。因此,为了摒除按照分系统设计的卫星系统缺点以提高系统可靠性,我们设计了一个全新的卫星系统,其基于学科功能链。按照学科功能链,我们将卫星系统划分为控制学科链、结构热学科链、电子学学科链、载荷学科链,显著提高了卫星系统的性能、可靠性和功能密度,同时有效降低了研制成本,缩短了研制周期。最终,基于学科链的卫星系统已成功应用于北斗导航全球系统的首发卫星上。本文阐述了基于学科链设计的核心思想和四个主要的学科链内涵。

摘要：针对某型卫星地面半物理仿真实验,提出一种新型解耦方法,解决在三轴转台的中框旋转至90度附近时,内框与外框重合导致出现奇异性的问题。从角度变换公式入手,分析出现奇异的原因,并对新型方法进行计算、仿真。结果表明,在不能避免三轴转台内框与外框重合的情况下,在以保证三个轴的转速不超出转台最大速度限制的条件下,可以满足卫星的半物理仿真实验要求。

摘要：北京时间2015年3月30日21时52分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了首颗新一代"北斗"导航卫星,上海微小卫星工程中心作为卫星总体单位,在任务要求高、技术难度大、研制进度紧的情况下,突破了多项核心关键技术,成功完成了卫星研制和发射任务。目前,卫星在轨测试工作进展顺利,卫星功能、性能均满足指标要求,状态良好。该卫星作为中科院导航卫星专用平台首发星,试验和验证了适应直接入轨发射方式的框架面板式轻量化卫星构型设计、基于星敏感器的姿态确定技术、高功能密度综合电子体系架构设计等导航卫星专用平台关键技术,为全球组网星组批生产奠定了基础;该星首次采用上面级直接入轨发射方式;首次验证相控阵星间链路与自主导航体制;首次大量使用国产化器部件以实现自主可控;自主提出了功能链设计理念,卫星分为有效载荷、结构热、电子学和姿轨控等功能链,极大地提高了卫星的可靠性和功能密度;也是中科院承担的首颗高轨道、长寿命、高可靠业务星。中科院导航卫星研制团队采用扁平化的管理模式以提高决策效率,按照更优化合理的流程开展工作以缩短研制周期,提出了创新的技术状态转移矩阵管理办法以确保研制过程受控,通过一系列管理创新举措,有效克服了年轻团队经验不足、设备条件相对薄弱等问题,充分发挥了执行力、体现了战斗力,为我国"北斗"导航事业做出了重要贡献。