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微小推力下小卫星的轨道递推与推力标定
被引量:
2
1
作者
张军华
陈建林
+1 位作者
孙冲
袁建平
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022年第2期71-81,共11页
针对采用微小推力进行轨道机动的小卫星,考虑复杂摄动力的基础设计了一种高精度轨道外推和推力在轨标定算法。首先,建立了考虑地球复杂摄动力和微小推力的小卫星轨道动力学模型;然后基于动力学模型,利用变步长龙格库塔算法,设计了对微...
针对采用微小推力进行轨道机动的小卫星,考虑复杂摄动力的基础设计了一种高精度轨道外推和推力在轨标定算法。首先,建立了考虑地球复杂摄动力和微小推力的小卫星轨道动力学模型;然后基于动力学模型,利用变步长龙格库塔算法,设计了对微小推力小卫星进行高精度轨道外推的方法。随后通过无迹卡尔曼滤波器(UKF),设计在轨标定算法,对存在误差的微小推力实时标定进行了研究。最后,根据轨道外推仿真验证结果和STK软件结果进行对比,验证了轨道递推方法的有效性和精确性,通过推力标定的仿真结果,验证了推力在轨标定算法的精确性和可行性。
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关键词
微小
推力
复杂摄动
轨道递推
推力标定
无迹卡尔曼滤波(UKF)
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职称材料
集成化的竖直摆式微推力测试台及其性能
2
作者
涂海波
崔潜
+2 位作者
孙恒
刘坤
柳林涛
《中国空间科学技术(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第6期154-163,共10页
在地面测试微推进器的推力时,由于受到地表的重力加速度和环境振动等因素的限制,使得高精度的推力测量和标定十分困难,需要专门设计精密的推力测试台并对其受扰动的特性及抑制方法进行研究。介绍了根据水平轴扭摆的原理实现的一种精度...
在地面测试微推进器的推力时,由于受到地表的重力加速度和环境振动等因素的限制,使得高精度的推力测量和标定十分困难,需要专门设计精密的推力测试台并对其受扰动的特性及抑制方法进行研究。介绍了根据水平轴扭摆的原理实现的一种精度和量程可调的集成化的竖直扭摆式(VP型)微推力测试台。该测试台运用差分测量方法,进行了整体探头小型化和线缆集成化设计,有效抑制了环境噪声,提高了稳定性和使用便利性,同时进行了程控重力和电磁力标定。测试表明,在普通实验室环境下,测试台在精细模式下的分辨率可达10 nN,频谱噪声达到10 nN/Hz^(1/2)@10 mHz,量程达到1 mN;通过开关转换到大量程下的测量范围达300 mN以上,负载330 g时的响应带宽为DC-10 Hz,测量的相对精度达到1%,可满足各种类型的高精度或大推力微推进器在地面的推力标定和性能测试需求。
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关键词
推进器
推力
测试台
微
推力标定
竖直扭摆
差分测量
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职称材料
空间电推进微小推力测量技术
被引量:
2
3
作者
汤海滨
张仲恺
张尊
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期209-227,共19页
针对应用于空间电推进领域的微小推力测量技术的研究现状,回溯了微小推力测量技术的发展历程,梳理了测量方法的技术路线,详细介绍了扭摆式、悬摆与倒摆式、天平式和投靶式测量装置以及电磁式微小推力测量装置;针对测力系统的标定技术进...
针对应用于空间电推进领域的微小推力测量技术的研究现状,回溯了微小推力测量技术的发展历程,梳理了测量方法的技术路线,详细介绍了扭摆式、悬摆与倒摆式、天平式和投靶式测量装置以及电磁式微小推力测量装置;针对测力系统的标定技术进行了综述,介绍了有力源微小推力标定方法和无力源标定方法;根据微小推力测量装置自身特性,介绍了其性能评估方法与环境相互作用的噪声响应情况。最终分析了微小推力测量技术的特点,给出了对该技术持续研究与开展应用的认识。
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关键词
电推进
微小
推力
测量
微小
推力标定
测力台架
磁悬浮
推力
测量
综述
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职称材料
小空间组合喷管推力测量系统不确定度评定研究
被引量:
1
4
作者
魏文权
陆永华
《机电工程》
CAS
2016年第7期788-793,共6页
针对组合喷管推力测量系统的测量不确定度评定问题,对组合喷管推力的测量原理进行了介绍,对传感器测力面的位置和推力的修正系数进行了试验标定,对推力测量系统的不确定度来源进行了分析。利用A类不确定度分量和B类不确定度分量对推力...
针对组合喷管推力测量系统的测量不确定度评定问题,对组合喷管推力的测量原理进行了介绍,对传感器测力面的位置和推力的修正系数进行了试验标定,对推力测量系统的不确定度来源进行了分析。利用A类不确定度分量和B类不确定度分量对推力测量系统的测量不确定度进行了评定,采用贝塞尔法对每个通道的A类不确定度分量进行了计算,对推力测量系统各个环节引入的B类不确定度分量进行了计算。研究结果表明,每个通道的B类不确定度分量接近,每个通道合成标准不确定度和扩展不确定度的大小主要由A类不确定度分量决定,A类不确定度分量与喷管的尺寸和内部结构有关。
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关键词
测量不确定度
组合喷管
推力
测量
推力标定
误差源
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职称材料
电推进系统空间试验技术研究
被引量:
6
5
作者
李林凌
刘伟
赵烁
《航天器工程》
2014年第3期126-132,共7页
电推进系统的相容性、空间推力/比冲等是空间应用关注的重要性能指标。根据电推进系统未来空间试验技术发展趋势,调研了国内外离子、霍尔电推进系统的推力、电磁兼容性、对卫星的污染等空间试验情况,结合我国电推进系统首次开展空间试...
电推进系统的相容性、空间推力/比冲等是空间应用关注的重要性能指标。根据电推进系统未来空间试验技术发展趋势,调研了国内外离子、霍尔电推进系统的推力、电磁兼容性、对卫星的污染等空间试验情况,结合我国电推进系统首次开展空间试验现状、电推进系统的布局,以及星上配备的卫星污染与电位监测器,对空间环境条件下卫星的污染、电推进自身及卫星设备的电磁兼容性、空间推力标定方法、推进剂剩余量分析方法等进行了研究。通过电推进系统在轨连续试验、电推进羽流影响等分析,得到电推进对卫星周围污染情况、电推进与卫星平台的电磁兼容性等在轨性能参数,可为全面评价电推进系统技术、科学制定电推进空间试验计划及电推进空间应用提供依据。
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关键词
电推进
空间试验
相容性
推力标定
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职称材料
V型轮控系统卫星东西位置保持策略优化方法研究
被引量:
2
6
作者
孙海忠
仇梦跃
+1 位作者
赵育善
何伟平
《空间控制技术与应用》
2010年第3期20-25,42,共7页
以某在轨GEO卫星为研究对象,探讨了适用于V型轮控系统特点的东西位置保持策略.首先分析了V型轮控系统的工作原理,提出了轮控过程中推力器效率的标定方法和喷气卸载对轨道影响的数学模型;然后深入分析了轮控过程中姿态控制对卫星东西位...
以某在轨GEO卫星为研究对象,探讨了适用于V型轮控系统特点的东西位置保持策略.首先分析了V型轮控系统的工作原理,提出了轮控过程中推力器效率的标定方法和喷气卸载对轨道影响的数学模型;然后深入分析了轮控过程中姿态控制对卫星东西位置保持环及偏心率的影响,提出了延长位保周期的控制策略,并在实际任务中获得了较好的效果.
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关键词
V型轮控系统
推力
器效率
标定
东西位置保持
姿态控制
轨道控制
控制策略优化
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职称材料
题名
微小推力下小卫星的轨道递推与推力标定
被引量:
2
1
作者
张军华
陈建林
孙冲
袁建平
机构
西北工业大学航天学院航天飞行动力学技术重点实验室
西北工业大学民航学院
出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022年第2期71-81,共11页
基金
国家青年科学基金(62003269)。
文摘
针对采用微小推力进行轨道机动的小卫星,考虑复杂摄动力的基础设计了一种高精度轨道外推和推力在轨标定算法。首先,建立了考虑地球复杂摄动力和微小推力的小卫星轨道动力学模型;然后基于动力学模型,利用变步长龙格库塔算法,设计了对微小推力小卫星进行高精度轨道外推的方法。随后通过无迹卡尔曼滤波器(UKF),设计在轨标定算法,对存在误差的微小推力实时标定进行了研究。最后,根据轨道外推仿真验证结果和STK软件结果进行对比,验证了轨道递推方法的有效性和精确性,通过推力标定的仿真结果,验证了推力在轨标定算法的精确性和可行性。
关键词
微小
推力
复杂摄动
轨道递推
推力标定
无迹卡尔曼滤波(UKF)
Keywords
micro-thrust
complex perturbation
orbital propagation
thrust calibration
unscented kalman filter(UKF)
分类号
V412.41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
集成化的竖直摆式微推力测试台及其性能
2
作者
涂海波
崔潜
孙恒
刘坤
柳林涛
机构
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
中国科学院大学地球与行星科学学院
出处
《中国空间科学技术(中英文)》
CSCD
北大核心
2024年第6期154-163,共10页
基金
国家重点研发计划(2023YFC2205803,2022YFC2204103)
国家自然科学基金(42474236,42074220,41474163,91636112)。
文摘
在地面测试微推进器的推力时,由于受到地表的重力加速度和环境振动等因素的限制,使得高精度的推力测量和标定十分困难,需要专门设计精密的推力测试台并对其受扰动的特性及抑制方法进行研究。介绍了根据水平轴扭摆的原理实现的一种精度和量程可调的集成化的竖直扭摆式(VP型)微推力测试台。该测试台运用差分测量方法,进行了整体探头小型化和线缆集成化设计,有效抑制了环境噪声,提高了稳定性和使用便利性,同时进行了程控重力和电磁力标定。测试表明,在普通实验室环境下,测试台在精细模式下的分辨率可达10 nN,频谱噪声达到10 nN/Hz^(1/2)@10 mHz,量程达到1 mN;通过开关转换到大量程下的测量范围达300 mN以上,负载330 g时的响应带宽为DC-10 Hz,测量的相对精度达到1%,可满足各种类型的高精度或大推力微推进器在地面的推力标定和性能测试需求。
关键词
推进器
推力
测试台
微
推力标定
竖直扭摆
差分测量
Keywords
micro-thrusters
thrust stand
micro-thrust calibration
vertical pendulum
differential measurement
分类号
O39 [理学—工程力学]
V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
空间电推进微小推力测量技术
被引量:
2
3
作者
汤海滨
张仲恺
张尊
机构
北京航空航天大学宇航学院
空间环境监测与信息处理工信部重点实验室
航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室
北京航空航天大学空间与环境学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期209-227,共19页
文摘
针对应用于空间电推进领域的微小推力测量技术的研究现状,回溯了微小推力测量技术的发展历程,梳理了测量方法的技术路线,详细介绍了扭摆式、悬摆与倒摆式、天平式和投靶式测量装置以及电磁式微小推力测量装置;针对测力系统的标定技术进行了综述,介绍了有力源微小推力标定方法和无力源标定方法;根据微小推力测量装置自身特性,介绍了其性能评估方法与环境相互作用的噪声响应情况。最终分析了微小推力测量技术的特点,给出了对该技术持续研究与开展应用的认识。
关键词
电推进
微小
推力
测量
微小
推力标定
测力台架
磁悬浮
推力
测量
综述
Keywords
Electric propulsion
Micro-thrust measurement
Micro-thrust calibration
Thrust pendu⁃lum
Magnetic levitation thrust measurement
Review
分类号
V416.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
小空间组合喷管推力测量系统不确定度评定研究
被引量:
1
4
作者
魏文权
陆永华
机构
南京航空航天大学机电学院
出处
《机电工程》
CAS
2016年第7期788-793,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51575277)
文摘
针对组合喷管推力测量系统的测量不确定度评定问题,对组合喷管推力的测量原理进行了介绍,对传感器测力面的位置和推力的修正系数进行了试验标定,对推力测量系统的不确定度来源进行了分析。利用A类不确定度分量和B类不确定度分量对推力测量系统的测量不确定度进行了评定,采用贝塞尔法对每个通道的A类不确定度分量进行了计算,对推力测量系统各个环节引入的B类不确定度分量进行了计算。研究结果表明,每个通道的B类不确定度分量接近,每个通道合成标准不确定度和扩展不确定度的大小主要由A类不确定度分量决定,A类不确定度分量与喷管的尺寸和内部结构有关。
关键词
测量不确定度
组合喷管
推力
测量
推力标定
误差源
Keywords
measurement uncertainty
combined nozzle
thrust measurement
thrust calibration
error sources
分类号
TH73 [机械工程—精密仪器及机械]
TB93 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
电推进系统空间试验技术研究
被引量:
6
5
作者
李林凌
刘伟
赵烁
机构
北京空间飞行器总体设计部
出处
《航天器工程》
2014年第3期126-132,共7页
基金
"十二五"民用航天预研基金项目"新技术试验卫星在轨验证与试验数据评价技术研究"
文摘
电推进系统的相容性、空间推力/比冲等是空间应用关注的重要性能指标。根据电推进系统未来空间试验技术发展趋势,调研了国内外离子、霍尔电推进系统的推力、电磁兼容性、对卫星的污染等空间试验情况,结合我国电推进系统首次开展空间试验现状、电推进系统的布局,以及星上配备的卫星污染与电位监测器,对空间环境条件下卫星的污染、电推进自身及卫星设备的电磁兼容性、空间推力标定方法、推进剂剩余量分析方法等进行了研究。通过电推进系统在轨连续试验、电推进羽流影响等分析,得到电推进对卫星周围污染情况、电推进与卫星平台的电磁兼容性等在轨性能参数,可为全面评价电推进系统技术、科学制定电推进空间试验计划及电推进空间应用提供依据。
关键词
电推进
空间试验
相容性
推力标定
Keywords
electric propulsion
space test
compatibility
thruster calibration
分类号
V439.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
V型轮控系统卫星东西位置保持策略优化方法研究
被引量:
2
6
作者
孙海忠
仇梦跃
赵育善
何伟平
机构
北京航空航天大学宇航学院
[
出处
《空间控制技术与应用》
2010年第3期20-25,42,共7页
文摘
以某在轨GEO卫星为研究对象,探讨了适用于V型轮控系统特点的东西位置保持策略.首先分析了V型轮控系统的工作原理,提出了轮控过程中推力器效率的标定方法和喷气卸载对轨道影响的数学模型;然后深入分析了轮控过程中姿态控制对卫星东西位置保持环及偏心率的影响,提出了延长位保周期的控制策略,并在实际任务中获得了较好的效果.
关键词
V型轮控系统
推力
器效率
标定
东西位置保持
姿态控制
轨道控制
控制策略优化
Keywords
V-wheel control system
thruster efficiency calibration
east-west station-keeping
attitude control
orbit control
control strategy optimization
分类号
V44 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微小推力下小卫星的轨道递推与推力标定
张军华
陈建林
孙冲
袁建平
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
2
集成化的竖直摆式微推力测试台及其性能
涂海波
崔潜
孙恒
刘坤
柳林涛
《中国空间科学技术(中英文)》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
空间电推进微小推力测量技术
汤海滨
张仲恺
张尊
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
4
小空间组合喷管推力测量系统不确定度评定研究
魏文权
陆永华
《机电工程》
CAS
2016
1
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职称材料
5
电推进系统空间试验技术研究
李林凌
刘伟
赵烁
《航天器工程》
2014
6
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职称材料
6
V型轮控系统卫星东西位置保持策略优化方法研究
孙海忠
仇梦跃
赵育善
何伟平
《空间控制技术与应用》
2010
2
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职称材料
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