基于电磁效应的球壳型磁流体仿真分析

针对卫星姿态调控中飞轮轴承易磨损、动量利用率低等缺陷,提出了一种球壳型磁流体实现卫星三轴调姿的新方法.仿真分析采用耦合方法,通过求解交变电磁场方程与流体控制方程,数值研究了球壳中的电磁场分布、流场分布及电磁场作用下电磁驱动器电流强度和频率对液态金属流动的影响,预测了磁流体姿态控制器静态启动后的角动量大小和输出扭矩.结果 表明,球壳型磁流体姿态控制器具有良好的姿态控制能力,为卫星姿态控制提供了新的思路.     

翻滚目标逼近的虚拟域逆动力学轨迹规划

针对追踪星自主逼近和跟踪翻滚目标特定部位的最优规划问题,提出了一种基于虚拟域逆动力学的多约束最优逼近轨迹规划方法.首先,在翻滚目标本体系下建立追踪星相对于翻滚目标特定部位的相对轨道动力学方程,并建立追踪星本体系相对于翻滚目标期望固连坐标系的相对姿态动力学方程;其次,考虑目标星外形、敏感器视场和执行机构控制能力等约束条件,建立时间/能量最优规划模型;然后,采用序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)方法求解时间/能量最优规划问题;最后,数值仿真验证了该方法在满足多约束条件下,可实现对翻滚目标自主逼近与跟踪的最优轨迹规划,同时与高斯伪谱法进行了对比,验证了本方法在计算效率方面的优势.