一种新型航空重力梯度装置的研究

本文在Bell宇航公司所开发测量航空重力梯度装置的基础上,构想并推导了一种新型的,由八个加速度计组成的重力梯度装置的结构及其工作原理,并总结指出该装置可以提高航空重力梯度测量的精度.     

重力梯度卫星大角度姿态机动的变结构控制

针对重力梯度稳定小卫星的大角度姿态机动问题,采用四元数来描述卫星的姿态,通过选择一类滑动流形,设计了变结构控制律,得到了在大角度姿态机动中卫星的姿态角、姿态角速度以及三个反作用飞轮转速的变化规律.理论分析和数值仿真都表明了该控制律具有渐近稳定性和鲁棒性.     

对日定向卫星所受重力梯度力矩对轮控系统的影响分析

本文以空间太阳望远镜为参考对象，对其在轨运行时所受到的重力梯度力矩进行了详细分析和定量计算，给出全年不同时期的重力梯度力矩和单轨道周期内重力梯度力矩冲量的数值分布曲线模型。最后针对所得到的模型分析其对姿态指向精度和稳定度造成的影响，并给出其对姿态控制执行机构所需动量轮和卸载所需磁力矩器的容量要求。     

重力测量分辨率的进展

由于目前有许多适用于勘探的采集系统，近几年在重力分辨率方面取得了较大的技术进步。这些进步归因于良好的仪器、差动式全球定位系统（DGPS）应用和良好的处理方法。这导致了重力技术重新应用于有效益的油气和矿产探查。本的目的是证明重力分辨率如何随时间的推移而提高，而不是使用提高的分辨率来研究和纵坐标绘制地下密度构造。     

航空重力测量和航空重力梯度测量问题

引入并讨论了航空重力测量和航空重力梯度测量的原理.描述并评论了各国研究和开发的上述两类测量系统.这些国家包括美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、中国、德国和英国.本文涉及的大多数系统,如AirGRAV（加拿大）,ZLS UltraSys（美国）,SINS/DGPS（加拿大）,AG（俄罗斯）,GT-1A（俄罗斯）,CHAGS（中国）,SAGS-2.2（德国）,Falcon（澳大利亚）和AirFTG（美国）是比较成熟的技术并在实际中使用.少数系统,如AGG-OQR（加拿大）和EGG（英国）,准备进行飞行试验.     

基于FFT的重力梯度相关成像研究

提出了基于FFT对重力、重力梯度异常数据进行滤波分离、数据提取和叠加的方法。通过对分离的数据进行相关计算,然后将其叠加,最后进行相关系数成像,成像效果明显。重力梯度相关成像方法的应用,大大提高了分辨率,具有推广应用价值。     

重力梯度法中台阶倾角的确定与实际应用

在计算重力梯度时使用波数域,引入别列兹金滤波因子来压制求导过程的误差放大,理论模型试验表明其空间参量图更接近实际;通过对谐波数N和滤波因子指数n的选择,压制复杂地形中干扰源的影响,并阐述了N和n的关系;通过对V_zz和V_xz沿测线方向的水平求导来精确确定台阶转折点位置,并根据重力异常曲线和地质资料剔除无意义的波峰和波谷,减少计算工作量。     

基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪设计

为了实现在共振的模式下进行重力梯度测量,提出一种基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪.该重力梯度仪基于扭矩式测量原理,质量块采用矩形棱柱形,可减小随机噪声,提高空间分辨率.此设计结构实现了在被测方向上重力梯度值的准确测量,减少了其他方向重力场对测量的影响.给出了矩形棱柱结构重力梯度仪的系统数学模型,设计了一种单轴重力梯度仪的结构并进行了结构仿真.通过测试结果表明:该重力梯度仪实现了系统在共振的模式下进行重力梯度测量,具有结构设计简单,灵敏度高等特点.     

新型磁流体复合物惯性引力传感器

利用磁流体复合物独特的电磁属性和机械流变的新颖磁流体惯性引力传感器具有低成本、高线性、高灵敏度的特征，特别在准静态和低频惯性引力变化场合中，具有高线性度和灵敏度响应。具体以磁流体复合物加速度计、角速度测量和磁流体复合物重力梯度传感器为例来说明磁流体复合物惯性引力传感器的工作原理，并简单介绍了它们的试验结构模型和试验结果。这种新型传感器具有重要的理论研究和应用推广价值。     

串联旋转关节空间机器人的动力学仿真系统

空间机器人由于基座可以自由运动,增加了自由度,其运动学和动力学模型比地面固定基座机器人要复杂得多,而且低轨航天器受重力梯度影响较大。首先推导了空间机器人的运动学方程,并采用拉格朗日方程建立了正动力学模型,然后基于牛顿-欧拉法推导了空间机器人的耦合动力学方程,给出了动力学非线性项的数值计算方法,还推导了空间机器人在轨运动时的重力梯度力矩。最后,针对一类串联旋转关节的空间机器人,采用模块化设计的思想建立了动力学仿真模型,利用所建仿真模型对空间机器人的操作任务进行数值仿真,分析了重力梯度力矩的影响,提出了减小这些影响的建议。