小卫星姿态大角度机动联合控制算法

由于星上能源需求、空间目标探测和地面目标跟踪定向的要求，小卫星必须具备姿态大角度机动能力．基于磁力矩器和反作用飞轮联合控制，提出了一种绕瞬时欧拉轴旋转的机动控制算法．该算法根据运动学原理规划姿态机动的时间最短轨迹设计控制器进行跟踪，以实现时间较短的姿态大角度机动控制．仿真结果表明，算法鲁棒性好，设计简单且易于在轨实时计算，显著减少了反作用飞轮在机动过程中的饱和机会．     

小卫星的安全性及靠性设计

详细论述了小卫星火工品点火控制电路的工作原理,元器件的选择,为防止火工品误炸所采取的各种安全措施及为避免供电接口可能发生的硬件、软件故障所采取的容错、冗余等技术措施。论述了的 小卫星安全性设计及总体电路的可靠性设计经过“北京空间飞行器总体设计部”A、B、C、D4个阶段测试。电测结果表明设计合理,工作正常,太阳电池帆板顺利解锁,达到设计要求。     

小卫星磁力矩器与反作用飞轮联合控制算法研究

磁力矩器和反作用飞轮是现代小卫星姿态控制的主要执行机构. 对于具有主动磁控能力的小卫星, 由于动力学与控制的耦合, 其动力学系统是一个有约束的非线性系统. 针对小卫星入轨阶段的姿态捕获控制, 提出了一种使用磁力矩器和反作用飞轮进行联合控制的算法. 仿真表明, 该算法鲁棒性好, 设计简单且易于在轨实时计算, 减少了反作用飞轮的饱和机会, 与单独使用磁力矩器控制相比, 缩短了姿态捕获时间.     

基于ARM处理器的星载计算机系统研究

为提高小卫星的数据处理能力,研究了具有双机容错结构的新型星载计算机系统,其数据处理模块的核心采用具有32位的RISC ARM处理器. 应用容错技术实现了基于COTS器件的星载计算机硬件组成和结构,并分析了双机容错的故障处理机制和星载计算机软件组成结构. 给出的性能指标表明,在质量、体积、功耗和空间环境的约束条件下,星载计算机数据处理能力可满足小卫星飞行任务的需求.     

用字符匹配进行星图识别的导航库存储方法

采用星敏感器测航天器姿态是现行方法中精度最高的,其关键是星图识别．对基于KMP星敏感器星图识别算法进行了改进,对天球中每个区域用1表示该处有星0表示该处非星,得到由0和1组成的原始字符串,用一个整数和额外一位0表示某处连续0的个数,用11来表示一个字符1,把它们存储到导航星库中相应位置．然后采用逻辑运算来进行星图匹配．仿真结果表明本文算法不但继承了原算法的优点,而且减少了导航星库的容量．     

小卫星大角度姿态机动的变结构控制方法

大角度姿态机动是高分辨率遥感小卫星的关键技术之一,在反作用轮速率饱和限制条件下,为获得较短的机动时间,在极大值原理和变结构控制理论的基础上,提出分步优化的方法,设计了次最优控制,避免了直接优化控制存在的困难,仿真结果表明：控制算法能在反作用轮速率饱和限制条件下较快地实现姿态大角度机动,具有设计简单、易于实现和鲁棒性好等特点。     

单晶碳和锗薄膜热导率的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学(NEMD)方法分别模拟碳和锗纳米薄膜的法向热导率.模拟结果表明:厚度为2~5nm的碳晶体薄膜在温度为300~500 K的法向热导率显著小于对应的大体积晶体的实验值,并随薄膜厚度的增加而增加,法向热导率与薄膜厚度呈近似线性关系;厚度为2.8175~11.27nm的单晶锗纳米薄膜在温度为300~500 K时的法向热导也存在明显的尺寸效应,薄膜的热导率与其厚度呈近似线性关系,并且随着薄膜厚度的增加而增加.