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[信息] 为什么要对卫星进行姿态控制?

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发表于 2008-12-4 16:16:37 | 显示全部楼层

为什么要对卫星进行姿态控制?

在太空中,卫星是在失重的环境下飞行,如果不对它进行姿态控制,它就会乱翻筋斗。这种情况是绝对不允许的,因为卫星都有自己特定的任务,在飞行时对它的飞行姿态都有一定的要求。比如,通讯卫星需要它的天线始终对准地面,对地观测卫星则要求它的观测仪器的窗口始终对准地面。
  根据对卫星的不同工作要求,卫星的姿态控制方法也是不同的。按是否采用专门的控制力矩装置和姿态测量装置,可把卫星的姿态控制分为被动姿态控制和主动姿态控制两类。被动姿态控制,就是利用卫星本身的动力特性和环境力矩来实现姿态稳定的方法;主动姿态控制则根据姿态误差形成控制指令,产生控制力矩来实现姿态控制的方法。
  许多卫星在飞行时要对其相互垂直的三个轴都进行控制,不允许任何一个轴产生超出规定值的转动和摆动,这种稳定方式称为卫星的三轴姿态稳定。现在先进的卫星大都采用三轴姿态稳定方式来控制。
  目前,中国正在研制的“嫦娥一号”卫星就要求三轴姿态稳定,即卫星在环月飞行期间姿态要一直保持对月、地、日三个天体定向,各种探测器要保持对准月面,以完成科学探测任务;卫星发射和接收天线要保持对地定向,以将科学数据传回地球,供地面应用系统研究;卫星的太阳能帆板要保持对日定向,为了使电池阵尽量获得日照,需采用正飞和侧飞两种姿态,以获得正常工作所需的电力,但也增加了姿态控制的附加要求和能量要求。在卫星运行期间,月、地、日三个天体都是相对运动的,姿态控制是三矢量控制过程,需要在卫星整体布局、质量分布、多轴控制跟踪等方面进行很多新的理论研究,也带来许多工程实践上的挑战。
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