超低軌微小衛(wèi)星由于軌道高度低,在軍事偵察、科學(xué)探測等應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢,有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)由于軌道高度低,與傳統(tǒng)的低軌衛(wèi)星相比,超低軌微小衛(wèi)星受到的大氣阻力要高出幾十個(gè)數(shù)量級(jí),導(dǎo)致超低軌微小衛(wèi)星的壽命較短。因此需要對超低軌微小衛(wèi)星實(shí)施軌道維持控制,而以電推為主的微推具有高比沖、無燃料消耗、價(jià)廉等特點(diǎn),更適用于微小衛(wèi)星的維持控制。本文基于超低軌微小衛(wèi)星的軌道維持問題,提出采用新型的真空電弧推力器對超低軌微小衛(wèi)星提供持續(xù)的微小控制力,并對微力進(jìn)行標(biāo)定。本文主要研究內(nèi)容包括:首先,分析了在超低軌環(huán)境中不同攝動(dòng)因素下的軌道漂移情況�；�于衛(wèi)星軌道的高斯攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程,用數(shù)值解分析了在超低軌大氣阻力攝動(dòng)和J2攝動(dòng)因素作用下的軌道變化特性,計(jì)算結(jié)果表明在超低軌條件下大氣阻力會(huì)使軌道高度衰減迅速,給出了衰減速率,為基于微推的超低軌軌道維持提供了理論基礎(chǔ)和輸入條件。其次,提出了基于真空電弧微推的超低軌道維持策略。在考慮J2攝動(dòng)和大氣阻力條件下,提出采用真空電弧微推的連續(xù)微推力來補(bǔ)償攝動(dòng)力;由于單個(gè)微推開關(guān)壽命有限且推力太小,本文設(shè)計(jì)了微推力簇的構(gòu)型布局,在增大推力的同時(shí)提高了推力系統(tǒng)... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

俄羅斯“琥珀-4K2-Kobalt”衛(wèi)星2009年3月17日歐空局發(fā)射了GOCE衛(wèi)星[13]

圖 1.1 俄羅斯“琥珀-4K2-Kobalt”衛(wèi)星 日歐空局發(fā)射了 GOCE 衛(wèi)星[13]，這是第一顆真正意義的重力梯度衛(wèi)星，但從該星體積以及質(zhì)量看屬于大衛(wèi)流探測，有助于開展對地球氣候變化問題的研究[14]。體構(gòu)型，長約 5m，直徑為 1m，重約 1t。其發(fā)射高度衛(wèi)星燃料消耗完后，軌道迅速衰減，在 2011 年 11 月 個(gè)離子發(fā)動(dòng)機(jī)分別安裝在 GOCE 衛(wèi)星星體上，其離子推力狀態(tài)時(shí)，所需的電功率為 550W[15]。

圖 1.3 SLATS 衛(wèi)星展開效果圖m 公司研發(fā)的一顆對地成像偵察微小衛(wèi)星 NanoEye[17]。 200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度 300km，預(yù)計(jì)飛行時(shí)間為 6 個(gè)月~1約 20.6kg，可攜帶數(shù)倍于自身重量的推進(jìn)劑，因而具有 160km)執(zhí)行偵察任務(wù)。6 號(hào)，由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院與中國科學(xué)院氣科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(LX-1)成功發(fā)射，如圖 1.4 所示。該衛(wèi)今為止軌道高度最低的人造地球衛(wèi)星。該衛(wèi)星在軌連續(xù)薄大氣原位溫度和密度數(shù)據(jù)，用于建立精確大氣模型。大氣科學(xué)探索奠定了重要的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]可溯源微納力值測量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔡雪.天津大學(xué) 2016
[2]基于滑�？刂频某�低軌道航天器姿態(tài)控制方法研究[D]. 邵漢斌.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]基于連續(xù)小推力空間太陽能電站靜止軌道保持方法研究[D]. 劉明洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]杠桿式高精度力源技術(shù)研究[D]. 王海軍.吉林大學(xué) 2014
[5]基于LabVIEW的光纖應(yīng)變數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 沈嵐.河北工程大學(xué) 2010
[6]變臂比杠桿式精密力源技術(shù)的研究[D]. 王鵬.吉林大學(xué) 2009



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