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《衛(wèi)星慣性姿態(tài)敏感器技術(shù)_劉付成》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、上海航天2003年第5期AEROSPACESHANGHAI33文章編號:1006-1630(2003)05-0033-05衛(wèi)星慣性姿態(tài)敏感器技術(shù)12劉付成,劉汝濱(1.國防科技大學(xué)航天與材料工程學(xué)院,湖南長沙410073;2.上海航天控制工程研究所,上海200233)摘要:介紹了衛(wèi)星慣性姿態(tài)敏感器(IAS)的工作原理,分析了慣性姿態(tài)敏感器設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)。通過比較各種慣性姿態(tài)敏感器的優(yōu)缺點,分析了衛(wèi)星慣性姿態(tài)敏感器的發(fā)展歷程,探討了衛(wèi)星用慣性姿態(tài)敏感器的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:陀螺;姿態(tài)敏感器;隨機游走;抗輻加固中圖分類號:V241.5文獻標識碼:ATheT
2、echnologyofInertialAttitudeSenorinSatelliteLIUFu-cheng,LIULu-bing(1.CollegeofAerospaceandMaterialEngineering,NUDT,ChangshaHunan410073,China;2.ShanghaiAerospaceControlEngineeringInstitute,Shanghai200233,China)Abstract:Theprincipleofinertialattitudesensor(IAS)insatelliteisintrodu
3、cedinthispaper,andalsoarethedesignandkeytechnologyofIAS.ThedevelopmentcourseofIASispresentedthroughthecomparisonofadvantagesanddisadvantagesamongdifferentsensors.ThetrendtodevelopIASinsatelliteisanalyzedatlast.Keywords:Gyroscope;Attitudesensor;Randomwalking;Radiationhardening0引
4、言行了綜述。以陀螺和加速度計為核心的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具有全自主、短期精度高和實時性好等優(yōu)點,在航空、航1各種IAS天、航海和陸地導(dǎo)航等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星陀螺是IAS的核心部件,陀螺不同,整個姿態(tài)IAS是一種極其重要的用于衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的敏測量部件所表現(xiàn)出的特性便會有很大差異。根據(jù)工感器,它輸出衛(wèi)星三軸相對于慣性空間的角速率,與作原理,陀螺可分為機械陀螺(液浮陀螺、動調(diào)陀其他敏感器如星敏感器聯(lián)合進行衛(wèi)星姿態(tài)確定。螺)、光學(xué)陀螺(激光陀螺、FOG)、微機械陀螺(硅微IAS技術(shù)是衛(wèi)星控制系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容,美、法、陀螺、石英陀螺)和其他陀螺(靜電陀螺、
5、HRG),它俄等國均在該領(lǐng)域投入了大量的人力物力,并取得們均可應(yīng)用于衛(wèi)星姿控系統(tǒng)。很大成果,其代表性產(chǎn)品有美國的液浮陀螺、動調(diào)陀螺、光纖陀螺(FOG)和半球諧振陀螺(HRG)姿態(tài)測1.1機械陀螺姿態(tài)測量裝置量裝置,它們的壽命有的達到了15a以上,精度達1.1.1液浮陀螺到了0.0001(b)/h。國內(nèi)目前用于衛(wèi)星的姿態(tài)測液浮陀螺是一種典型的機械陀螺,已成功應(yīng)用量裝置只有液浮陀螺儀一種,新型慣性測量裝置尚在SPOT、ERSI、ECS、Eutesat和Skynet等衛(wèi)星上。處于研究階段。本文對衛(wèi)星IAS中的各種陀螺進國內(nèi)目前90%以上的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)采
6、用液浮陀螺。液浮陀螺主要由轉(zhuǎn)子組件、浮子組件、傳感器組件、力矩器組件、饋電裝置、浮液和殼體等組成。收稿日期:2002-12-24;修回日期:2003-05-09當殼體繞輸入軸以一個角速度轉(zhuǎn)動時,由于存在進作者簡介:劉付成(1973~),男,碩士生,工程師,上海慣性技術(shù)學(xué)會理事,上海市宇航學(xué)會會員,主要從事慣性導(dǎo)航技術(shù)研究;劉汝動特性,浮子繞輸出軸轉(zhuǎn)動,相對殼體轉(zhuǎn)動的角度由[1]濱(1934~),男,研究員,主要從事陀螺技術(shù)研究。傳感器轉(zhuǎn)換為電信號。上海航天34AEROSPACESHANGHAI2003年第5期作為一種成熟的機械陀螺,液浮陀螺以其高精相
7、互正交的動調(diào)陀螺組成。每個陀螺配備獨立的二度、高可靠性、抗振動和抗沖擊等優(yōu)點,在衛(wèi)星上得次電源及相關(guān)的電子線路,組成高可靠的姿態(tài)測量到了廣泛應(yīng)用。表1給出了各國代表性的液浮陀螺裝置,單通道平均無故障時間為44784h。DRIRU儀性能參數(shù)。ò的結(jié)構(gòu)如圖1所示。表1各國液浮陀螺儀性能Tab.1Theperformanceofliquid-floatedgyroscopemadebydifferentcountries125型F06型119型某型名稱(英)(法)(俄)(中國)尺寸/(mm@mm)52.9@8327@7442@100)質(zhì)量/g4516030
8、0)漂移/[(b)#h-1]0.040.020.150.25力矩器線性度/(%)0.020.160.10.2
