重力测量稳定平台控制系统设计与实现

介绍了重力测量惯性稳定平台的系统工作原理.设计了一种基于DSP加FPGA架构的嵌入式控制系统.详细描述了控制系统的功能划分以及硬件实现.提出了电流、速度和位置三环回路控制方案.车载测试结果显示稳定平台能实现地垂线跟踪,验证了所设计控制系统的有效性.     

遥感平台摩擦力矩的非线性校正补偿方法

航空遥感惯性稳定平台可以隔离外部扰动对载荷的影响,确保遥感载荷高精度成像,但摩擦的存在,造成了不平稳、爬行等现象,导致系统动态响应缓慢、稳定精度低、抗干扰能力弱,影响平台动态性能.本文有针对性的提出了基于非线性校正的摩擦力矩补偿方法,仿真实验结果证明,该方法有效地抑制了摩擦,消除了低速爬行现象,提高了抗干扰能力.     

光电稳定平台红外光轴对准方法

光电稳定平台中,红外光学器件以其特有的优势越来越多地被采用。精确、快速地对红外光轴进行校准和标定是红外器件应用的一个重要课题。本文介绍了一种基于红外准直仪原理设计的红外光轴校准系统,对靶标位置偏差造成的光轴偏差进行了分析计算,并提出了确定抛物面镜光轴的具体方法。研制了红外光/可见光靶标模拟器,解决了无人机光电稳定平台中红外热像仪与其他可见光光学器件的光轴平行度校准、红外光轴相对系统零位基准标定等问题。所述方法经试验证明,在目前不具备红外准直仪的条件下同样实现了较高精度的红外光轴校准和标定,有着重要的实际工程意义。     

固化土结构形成及强度增长机理试验

根据固化土实际固化过程,提出一个新的固化土结构模型,即固化土结构形成主要由固化剂胶结土颗粒和填充孔隙两部分构成.根据这一结构模型,以粉砂土作为研究对象,用水泥作为固化剂,由理论计算得出的固化土中胶结土颗粒和填充孔隙所对应的固化剂用量与由试验得出的相应固化剂掺量相当吻合,且基于该固化土结构模型,可以对固化土抗压强度增长规律与固化剂掺量相互关系等试验现象给予较好的解释.另外,通过用膨胀剂代替上述固化剂中用于填充孔隙的水泥掺量,以及减少和增加固化剂中水泥掺量,验证了土颗粒胶结和孔隙填充对固化土结构形成及强度增长的作用,并指出孔隙填充对固化土抗压强度提高起重要作用.      

GIPS-1AM高精度惯性稳定平台式海空重力仪的设计与试验

针对国内对于高精度海空重力仪的迫切需求,自主研制了GIPS-1AM高精度惯性稳定平台式海空重力仪样机。突破了高精度重力敏感器设计、高精密温度控制、总体设计和自标定等关键技术问题,完成了样机的设计、调试和试验测试。试验测试结果表明,样机温控精度优于0.01℃,静态长时间工作稳定性、不同楼层重力测试精度均优于1mGal(1σ)。可满足大地测量学、地球物理学、地球动力学、海洋科学、资源勘探、空间科学以及现代军事等基础前沿领域的重力测量需求。     

Spinning solar sail orbit steering via spin rate control

The orbit of a solar sail can be controlled by changing the attitude of the spacecraft. In this study, we consider the spinning solar power sail IKAROS (Interplanetary Kite-craft Accelerated by Radiation Of the Sun), which is managed by Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The IKAROS attitude, i.e., the direction of its spin-axis, is nominally controlled by the rhumb-line control method. By utilizing the solar radiation torque, however, we are able to change the direction of the spin-axis by only controlling its spin rate. With this spin rate control, we can also control indirectly the solar sail’s trajectory. The main objective of this study is to construct the orbit control strategy of the solar sail via the spin-rate control method. We evaluate this strategy in terms of its propellant consumption compared to the rhumb-line control method. Finally, we present the actual flight attitude data of IKAROS and the change of its trajectory.     

Wobble of a spin stabilized satellite with cross products of inertia and magnetic attitude control

Asymmetrical spin stabilized satellite dynamics in the vicinity of the required motion is considered. The principal axis of the maximum moment of inertia slightly deviates from its assumed direction in the satellite reference frame. This is formalized in the cross products of inertia. This inertial uncertainty results in a wobble, that is undesired angular velocity components perpendicular to the rotation axis, and oscillations of this axis near the required direction. The torque-free motion is investigated first. Expressions that explicitly relate satellite inertia parameters to wobble are provided. Wobble evolution under the action of magnetic damping control is analyzed next. Its amplitude approximate exponential decay behavior and residual unavoidable wobble level are derived. These expressions are compared with numerical simulation results of nonlinear equations of motion including various disturbance sources.     

633nm碘稳定激光器作为长度基(标)准的比对测量

简述作为长度基（标）准用的633nm碘稳定激光器的技术指标以及它的测量方法，文中以作者所进行的国际和国内比对中的测量结果为例，给出了这类激光器可以复现的频率或波长不确定度。     

静止气象卫星可见,红外自旋扫描辐射计（VISSR）在轨调焦方法的研究

根据富里叶光学中调制传函数的理分析了ＶＩＳＳＲ成象光学系统的性质，并提出调焦的判据，途径和方法，包括利用快速富里叶变换（ＦＦＴ）对卫星数字云图进行了频谱分析的频谱分析法，对数字云图灰度起伏统计的最大绝对灰度差值和方法，给出了这两种方法的实验和结果，通过接收日本ＧＭＳ－４卫星展宽数字云图的试验表明所介绍的方法可以作为静止气象了卫星ＶＩＳＳＲ在轨调焦的实用方法。其方法及设备并可用于卫星发射前与ＶＩＳＳ