中国空间科学技术
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中国空间科学技术 2019, Vol. 39 Issue (4) :28-    DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2019.0026
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月球立方星姿态控制系统的初步设计与测试
 杨驰航, 刘江凯, 龙龙 , 宋欢, 李龙, 朱凌超, 叶炳旭, 陈泓儒, 张皓
1.中国科学院太空应用重点实验室,中国科学院空间应用工程与技术中心,北京100094
2.中国科学院大学,北京100049
3.西北工业大学航天学院,西安710072
Preliminary design and test of attitude control system for lunar CubeSats
 YANG  Chi-Hang, LIU  Jiang-Kai, LONG  Long- , SONG  Huan, LI  Long, ZHU  Ling-Chao, YE  Bing-Xu, CHEN  Hong-Ru, ZHANG  Hao
1.Key Laboratory of Space Utilization,Chinese Academy of Sciences; Technology and Engineer Center for Space Utilization,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100094,China
2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049, China
3.School of Astronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi′an 710072,China
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摘要 立方星是一种模块化的微小卫星,在科学探测与专业人才培养等方面具有重要意义。针对目前立方星任务逐渐从近地轨道向深空扩展的发展趋势,以立方星月球深空任务为背景,利用商业器件设计并实现了初步的立方星姿态控制系统,以及姿态控制系统所必需的结构、电源、计算机等立方星子系统,同时给出了姿态测试平台的设计方案及其硬件实现。在所搭建硬件平台上,通过测量飞轮控制器的阻尼系数,对控制模型进行参数辨识与标定,获得了与数值仿真一致的实物测试结果。针对姿态控制系统设计了PD控制律,并在控制实验中实现了至任意姿态角的机动控制。
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杨驰航
刘江凯
龙龙
宋欢
李龙
朱凌超
叶炳旭
陈泓儒
张皓
关键词大学立方星   深空立方星   系统设计   姿态控制   立方星硬件系统     
Abstract: CubeSats are miniature functional satellites The increasing interest in CubeSats has uncovered the potential for planetary missions Besides, CubeSats is an excellent educational platform. The preliminary attitude control system is designed and the corresponding hardware is built using commercial products for a lunar mission employing a CubeSat constellation to provide positioning service for landers/rovers on the far side of the moon At the same time, the basic frame and necessary subsystems including the structure, power and onboard computer subsystems, and the attitude experiment platform are constructed Based on the hardware platform, the control model is deeply understood through measuring damping coefficients by experiments A PD control method is designed to control the attitude The numerical and physical simulation results match well, and the CubeSat system achieves accurate attitude maneuver.
Keywordsuniversity CubeSats,   CubeSats in deep space,   system design,   attitude control,   CubeSats hardware system     
收稿日期: 2018-11-07; 出版日期: 2019-04-22
基金资助:

国家自然科学基金资助(11372311);中国科学院空间应用工程与技术中心前瞻性课题资助(CSUQZKT201711)

作者简介: 杨驰航(1995-),男,博士研究生,研究方向为飞行器设计、分布式空间系统 张皓(1986-),男,副研究员,研究方向为飞行器设计、分布式空间系统
引用本文:   
杨驰航, 刘江凯, 龙龙 等 .月球立方星姿态控制系统的初步设计与测试[J]  中国空间科学技术, 2019,V39(4): 28-
YANG Chi-Hang, LIU Jiang-Kai, LONG Long- etc .Preliminary design and test of attitude control system for lunar CubeSats[J]  Chinese Space Science and Technology , 2019,V39(4): 28-
链接本文:  
http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/10.16708/j.cnki.1000-758X.2019.0026      或     http://219.239.198.239/kjkxjs/CN/Y2019/V39/I4/28
 
没有本文参考文献
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