推力器
- 一種基于模型預(yù)測(cè)的火星返回推力器容錯(cuò)控制再分配方法
識(shí)別算法，以及推力器故障快速診斷和重構(gòu)算法，使探測(cè)器具備了在著陸過(guò)程中的高容錯(cuò)控制能力，提高了此過(guò)程姿態(tài)控制的魯棒性[4]。近年來(lái)，隨著火星返回任務(wù)研究大力開展，使用冗余執(zhí)行器的過(guò)驅(qū)動(dòng)容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)思想，成為當(dāng)前容錯(cuò)控制技術(shù)應(yīng)用的主要研究方向之一。對(duì)于過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制分配是容錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用的典型方法[5-6]。在保持頂層控制律不變的條件下，通過(guò)對(duì)推力器進(jìn)行控制指令再分配，實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)下的容錯(cuò)控制[7-8]。常見的控制分配方法有直接分配法、daisy chain法
宇航學(xué)報(bào) 2023年2期2023-03-18
- 考慮非預(yù)期電擊穿的離子推力器可靠性分析
）0 引言離子推力器是電推進(jìn)分系統(tǒng)的核心組件，由放電陰極、放電室、柵極系統(tǒng)和中和器等關(guān)鍵部組件構(gòu)成[1]。離子推力器工作的基本原理是借助外部電能電離推進(jìn)劑并在電場(chǎng)作用下使離子聚焦并加速噴出，從而將外部電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，產(chǎn)生推力。高比沖、長(zhǎng)壽命、推力小是其顯著特征。正是因?yàn)殡x子推力器產(chǎn)生的推力較小，所以必須在軌穩(wěn)定可靠運(yùn)行數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)小時(shí)才能滿足總沖要求。因此，針對(duì)離子推力器長(zhǎng)服役壽命可靠性的評(píng)估具有重要的工程意義?，F(xiàn)有離子推力器長(zhǎng)壽命可靠性的研究主要從性能退
真空與低溫 2022年6期2023-01-06
- 微小衛(wèi)星推力器姿軌一體化控制技術(shù)研究
的部件［2］。推力器是航天器姿態(tài)和軌道控制中最常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之一，它通過(guò)噴氣產(chǎn)生控制力來(lái)控制衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道。利用推力器控制衛(wèi)星三軸姿態(tài)，要求推力器能夠產(chǎn)生6 個(gè)方向控制力矩［3］，而單個(gè)方向控制時(shí)不對(duì)其他方向產(chǎn)生干擾，則至少需要安裝6 個(gè)推力器，如果同時(shí)考慮冗余還需要增加推力器的配置。但是，推力器數(shù)量增多會(huì)導(dǎo)致姿態(tài)控制系統(tǒng)復(fù)雜，同時(shí)也給整星的安裝帶來(lái)一定難度，尤其不適用于微小衛(wèi)星，因?yàn)槠鋵?duì)各個(gè)設(shè)備的質(zhì)量、成本和功耗均有嚴(yán)格的限制。文獻(xiàn)［4-5］針對(duì)推力器
上海航天 2022年5期2022-12-03
- 衛(wèi)星姿控多推力器高速率阻尼算法及驗(yàn)證
0 引言以噴氣推力器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的姿態(tài)控制系統(tǒng)是一種典型的主動(dòng)式零動(dòng)量控制系統(tǒng)，具有快速、方便等特點(diǎn)[1]。為了保證衛(wèi)星的簡(jiǎn)單、可靠、重量輕和低成本特性，推力器的選取和安裝變得愈發(fā)重要，在滿足功能需求的情況下盡可能采用少的推力器。衛(wèi)星初始入軌階段衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的任務(wù)包括速度阻尼、太陽(yáng)和地球捕獲等[2]。如果衛(wèi)星能源充足，有足夠時(shí)間建立穩(wěn)定對(duì)日狀態(tài)，可以采用磁阻尼方式。當(dāng)要求衛(wèi)星快速建立穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，采用推力器噴氣控制是一種很好的選擇。采用多個(gè)推力器可以更好地
航天控制 2022年5期2022-11-03
- M5型微波離子推力器10000h壽命實(shí)驗(yàn)*
引 言微波離子推力器是一種靜電型推進(jìn)裝置，它利用微波能量擊穿氣體形成電子回旋共振（Electron Cyclotron Resonance, ECR）等離子體[1-3]，其中的離子在加速柵極的作用下被高速引出產(chǎn)生推力，引出的離子束流再被電子中和。微波離子推力器具有比沖高、無(wú)熱電極燒蝕、壽命長(zhǎng)、電源系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于長(zhǎng)時(shí)間工作的空間飛行器。微波離子推力器2003年在“隼鳥1號(hào)”返回式深空探測(cè)器上首次得到空間應(yīng)用，2010年6月探測(cè)器成功返回地面。長(zhǎng)達(dá)
飛控與探測(cè) 2022年4期2022-11-02
- 徑向磁場(chǎng)對(duì)霍爾推力器性能影響的數(shù)值模擬研究*
0000)霍爾推力器由于推力密度大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在商業(yè)航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景.為了進(jìn)一步提升小功率霍爾推力器的性能,克服低軌衛(wèi)星用小功率霍爾推力器性能受限于輸入功率和最大磁場(chǎng)強(qiáng)度的問題,本文利用數(shù)值模擬和理論分析方法研究了霍爾推力器放電通道中徑向磁場(chǎng)分布對(duì)推力器性能的影響.在軸向磁場(chǎng)分布和最大徑向磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的情況下,通過(guò)改變徑向磁場(chǎng)梯度實(shí)現(xiàn)徑向磁場(chǎng)對(duì)推力器性能影響的研究.結(jié)果表明,在放電參數(shù)、推進(jìn)劑流率以及軸向磁場(chǎng)不變的情況下,加速區(qū)的電勢(shì)隨著徑
物理學(xué)報(bào) 2022年10期2022-06-04
- 電推進(jìn)加速技術(shù)現(xiàn)狀及展望
統(tǒng)作為衡量空間推力器先進(jìn)性的標(biāo)志之一。2010年8月，美國(guó)洛馬公司研制的先進(jìn)極高頻軍事衛(wèi)星AEHF在遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)失效的情況下，被多模式霍爾推力器成功拯救且確保了預(yù)定的14年壽命，從而避免了超過(guò)20億美元的損失。隨即拉開了全電推進(jìn)衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的序幕。2012年10月14日，中國(guó)實(shí)踐9A衛(wèi)星搭載LIPS-200離子推力器和HET-70霍爾推力器進(jìn)行了空間在軌實(shí)驗(yàn)，這是中國(guó)首次進(jìn)行電推進(jìn)技術(shù)的空間實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。以此為分界點(diǎn)，中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，從基礎(chǔ)性預(yù)研階段正式
宇航學(xué)報(bào) 2022年2期2022-03-31
- 月面高溫下推力器可靠性試驗(yàn)
太陽(yáng)照射一側(cè)，推力器噴管受太陽(yáng)輻射及月表紅外的共同影響，同時(shí)對(duì)空輻射角系數(shù)較小，導(dǎo)致推力器電磁閥溫度持續(xù)升高，120 N推力器電磁閥最高溫度可達(dá)到約110℃，與電磁閥連接的推進(jìn)管路的最高溫度約100℃。電磁閥在高溫與氧化劑強(qiáng)氧化性環(huán)境條件下，閥芯產(chǎn)生溶脹效應(yīng)，堵死或者減小閥芯運(yùn)動(dòng)行程，導(dǎo)致推力器穩(wěn)態(tài)與脈沖工作性能下降甚至推力器無(wú)法正常可靠工作。此外，推進(jìn)劑管路內(nèi)的氧化劑在100℃高溫條件下發(fā)生汽化反應(yīng)，當(dāng)汽化后的氧化劑與正常狀態(tài)的燃料結(jié)合后，將發(fā)生不穩(wěn)定燃
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2021年6期2021-12-21
- LHT40低功率霍爾推力器放電特性試驗(yàn)
進(jìn)系統(tǒng)中，霍爾推力器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推力小、壽命長(zhǎng)、集成度高、比沖適中、推功比高[2-4]等諸多優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了廣泛的空間應(yīng)用，主要執(zhí)行姿態(tài)控制、軌道提升、深空探測(cè)等多種軌道任務(wù)。截止目前為止，1～5 kW的功率[5-6]范圍內(nèi)的霍爾推力器已有多款推力器實(shí)現(xiàn)在軌型號(hào)應(yīng)用。近幾年，隨著地軌互聯(lián)網(wǎng)星座的蓬勃發(fā)展，以O(shè)neWeb、SpaceX“星鏈”(Starlink)為代表的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)低功率霍爾推力器的應(yīng)用十分火熱。英國(guó)通信公司OneWeb(一網(wǎng)公司)截至2020
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2021年5期2021-10-26
- 1N ADN基推力器瞬態(tài)啟動(dòng)性能試驗(yàn)研究
N ADN 基推力器進(jìn)行在軌技術(shù)演示驗(yàn)證.2016年至2017年底，美國(guó)Planet Labs 公司發(fā)射的SkySat(天空衛(wèi)星)星座中12顆衛(wèi)星均采用了瑞典 ECAPS公司研制的1N ADN基推進(jìn)系統(tǒng)，用于衛(wèi)星軌道機(jī)動(dòng)和姿態(tài)調(diào)整[4].2016年，由北京控制工程研究所研制的1N ADN基推力器搭載衛(wèi)星完成了首次飛行驗(yàn)證試驗(yàn)，經(jīng)在軌試驗(yàn)證明，在額定工作壓力下，1N ADN基推力器穩(wěn)態(tài)工況下，實(shí)際推力為1.03N，工作比沖210.2 s[5].目前，改進(jìn)后的
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2021年4期2021-08-02
- 環(huán)型離子推力器放電機(jī)理研究進(jìn)展①
S-300離子推力器，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)電推進(jìn)技術(shù)取得重大突破[6]。2020年初，國(guó)內(nèi)探月計(jì)劃“嫦娥工程三期”順利完成，初步建立了深空探測(cè)網(wǎng)，火星探測(cè)計(jì)劃提上議事日程[7]。開展火星探測(cè)任務(wù)的首要難題是探測(cè)器的運(yùn)載問題，探測(cè)器要擺脫地球引力進(jìn)入火星軌道，其飛行速度需超過(guò)第二宇宙速度。與此同時(shí)，探測(cè)器要經(jīng)過(guò)極長(zhǎng)的飛行時(shí)間，期間還要經(jīng)受各種力、熱和輻射的干擾。因此，開展火星探測(cè)任務(wù)對(duì)探測(cè)器推力器的推力、功率、比沖、效率和使用壽命等性能提出了更高的要求。研發(fā)更大推力和
固體火箭技術(shù) 2021年2期2021-05-17
- 適用于微納衛(wèi)星的微型電推進(jìn)技術(shù)研究進(jìn)展①
，介紹微型離子推力器、低功率霍爾推力器、場(chǎng)致發(fā)射電推進(jìn)(Field Emission Electric Propulsion，F(xiàn)EEP)、電噴霧推力器、脈沖等離子體推力器(Pulsed Plasma Thruster，PPT)、真空電弧推力器(Vacuum Arc Thruster，VAT)等主流微型電推力器的工作原理和研究進(jìn)展，分析其性能特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。1 微納衛(wèi)星對(duì)微型電推進(jìn)系統(tǒng)的需求為保證低成本的同時(shí)，具備較長(zhǎng)的壽命和較優(yōu)的性能，微納衛(wèi)星對(duì)微型電
固體火箭技術(shù) 2021年2期2021-05-17
- 一種控制系統(tǒng)故障處理中的互斥設(shè)計(jì)方法
處理變得復(fù)雜.推力器是航天器控制系統(tǒng)重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是保證航天器正常工作的關(guān)鍵部件，一般在硬件上采用冗余備份[5]設(shè)計(jì)來(lái)保證系統(tǒng)的可靠性.推力器有兩類常見故障：推力損失和推進(jìn)劑泄漏，故障處理均為切換到備份[5].使用故障的推力器會(huì)對(duì)航天器的穩(wěn)定運(yùn)行、安全和壽命造成嚴(yán)重后果[6-8].本文以控制系統(tǒng)故障診斷與處理中的推力器切換為研究對(duì)象，分析了多種故障交叉耦合觸發(fā)和處理可能導(dǎo)致的推力器切換錯(cuò)誤甚至航天器失控的情況，并提出了一種軟件互斥設(shè)計(jì)方法，能有效解決故障
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2021年1期2021-04-25
- 面向軌道位置保持的故障模式下電推力器布局設(shè)計(jì)優(yōu)化
星通常采用化學(xué)推力器來(lái)實(shí)現(xiàn)位置保持，然而，其存在燃料消耗較大、位置保持精度較低等問題，嚴(yán)重影響了GEO 衛(wèi)星的壽命［4］。相比之下，電推力器具有高比沖、小推力的特點(diǎn)，基于電推力器的位置保持可有效減少燃料消耗并提高位置保持精度，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用［5-7］，例如美國(guó)波音公司的ABS 3A 全電推進(jìn)衛(wèi)星、德國(guó)OHB 公司的Electra 全電推進(jìn)衛(wèi)星以及歐洲通信衛(wèi)星公司的172B 全電推進(jìn)衛(wèi)星［8］等。由于電推力器產(chǎn)生的推力大小僅是化學(xué)推力器的百分之一，且
無(wú)人系統(tǒng)技術(shù) 2020年5期2021-01-06
- 高比沖霍爾推力器啟動(dòng)特性研究
在軌應(yīng)用的霍爾推力器，搭載在流星號(hào)衛(wèi)星上由蘇聯(lián)成功發(fā)射[1]?；魻?span id="j5i0abt0b" class="hl">推力器憑借其可靠性高、推力密度高、推力功率比大及綜合性能好等優(yōu)勢(shì)，在航天器南北位保、大氣阻力補(bǔ)償及軌道轉(zhuǎn)移等任務(wù)中得到了廣泛的應(yīng)用[2-3]。截至2019年8月，已有723臺(tái)霍爾推力器在超過(guò)12種GEO平臺(tái)、208個(gè)航天器上成功應(yīng)用，在軌飛行成功率100%?；魻?span id="j5i0abt0b" class="hl">推力器在工作過(guò)程中，放電參數(shù)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。由于推力器工作時(shí)陽(yáng)極電壓保持不變，放電電流的平均值變化可以反映推力器功率的變化，放電電
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2020年4期2020-12-01
- 霍爾推力器點(diǎn)火過(guò)程研究現(xiàn)狀及展望
0 引 言霍爾推力器(Hall thruster，HT)，又稱穩(wěn)態(tài)等離子體推力器(Stationary plasma thruster，SPT)，是一種典型的電推進(jìn)裝置。由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、比沖和效率較高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)星的南北位保和軌道轉(zhuǎn)移等空間推進(jìn)任務(wù)[1]。俄羅斯是最早開展霍爾推力器研究工作和進(jìn)行空間應(yīng)用的國(guó)家，其綜合技術(shù)水平在世界上處于領(lǐng)先地位。俄羅斯研制的霍爾推力器功率范圍很廣(50 W～50 kW)[2]，其典型的代表產(chǎn)品SPT-100
宇航學(xué)報(bào) 2020年6期2020-07-28
- 我國(guó)首款牛級(jí)霍爾推進(jìn)器研制成功
千瓦大功率霍爾推力器成功完成點(diǎn)火試驗(yàn)，點(diǎn)火時(shí)間累計(jì)達(dá)8小時(shí)，點(diǎn)火次數(shù)超過(guò)30次。該推力器的成功研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)霍爾電推力器推力從毫牛級(jí)向牛級(jí)的跨越。試驗(yàn)過(guò)程中，推力器點(diǎn)火可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，工作參數(shù)穩(wěn)定，實(shí)測(cè)推力1牛，比沖3068秒，效率大于70%，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。據(jù)悉，該推力器在設(shè)計(jì)中采用了空心陰極中置、磁屏蔽長(zhǎng)壽命等新技術(shù)，具有推力大、比沖高、工作壽命長(zhǎng)、可靠性高等特點(diǎn)，可為大型GEO（地球靜止軌道）衛(wèi)星、中型/重型全電推平臺(tái)、深空探測(cè)器、地球軌
中國(guó)軍轉(zhuǎn)民 2020年1期2020-02-20
- 影響環(huán)形微陰極電弧推力器壽命的因素研究
]。微陰極電弧推力器(Micro-cathode arc thruster, μCAT)通過(guò)陰陽(yáng)極間脈沖放電，形成的高電離度等離子體被磁場(chǎng)約束、加速噴出而產(chǎn)生推力，具有體積小、重量輕、功耗低、比沖高等優(yōu)點(diǎn)，是微納衛(wèi)星空間推進(jìn)的理想候選推力器。然而μCAT推力在μN(yùn)量級(jí)，相比較大推力的推力器，執(zhí)行相同速度增量的任務(wù)需要更長(zhǎng)的工作時(shí)間。因此，對(duì)μCAT系統(tǒng)的壽命提出了要求。在μCAT領(lǐng)域研究具有代表性的是喬治華盛頓大學(xué)的Michael Keidar團(tuán)隊(duì)[2]，
宇航學(xué)報(bào) 2019年12期2020-01-14
- 離子液體電噴推力器的關(guān)鍵技術(shù)及展望
，離子液體電噴推力器是一種具有比沖高、體積小、質(zhì)量輕、功率低等優(yōu)點(diǎn)的電推進(jìn)技術(shù)。離子液體電噴推力器產(chǎn)生的微牛級(jí)推力可用于微納衛(wèi)星或航天器的無(wú)拖曳控制、姿態(tài)精確控制、組網(wǎng)和編隊(duì)飛行等方面。例如，2016年1月，歐洲航天局的LISA Pathfinder飛船成功使用搭載的8個(gè)由Busek公司研制的離子液體電噴推力器進(jìn)行了無(wú)拖曳飛行驗(yàn)證[6]，中山大學(xué)用于引力波探測(cè)的“天琴計(jì)劃”也將其列為備選的推進(jìn)系統(tǒng)方案[7]。因此，離子液體電噴推力器是一種極富前景的微牛級(jí)推
宇航學(xué)報(bào) 2019年9期2019-10-09
- 離子霍爾推力器束流中和與耦合研究進(jìn)展
）0 引言離子推力器和霍爾推力器是目前航天器上使用最廣泛的動(dòng)力裝置之一，相比而言，在同樣功率下，離子推力器比沖高、推力小，霍爾推力器比沖低、推力大。為有效發(fā)揮離子推力器高比沖、霍爾推力器大推力的優(yōu)勢(shì)，解決傳統(tǒng)離子和霍爾電推力器高比沖和大推力無(wú)法兼具的難題，提出了離子霍爾混合推力器概念。離子霍爾混合推力器由環(huán)型離子推力器[1]和霍爾推力器[2]同軸嵌套組成。在兩種推力器同時(shí)工作情況下，由于束流等離子體電勢(shì)、密度、速度等方面的顯著差別，同時(shí)共用中和器，使得混合
真空與低溫 2019年1期2019-03-07
- 基于溫度模型的10 N推力器點(diǎn)火異常發(fā)現(xiàn)方法
2]，10 N推力器是該類型推進(jìn)系統(tǒng)中提供推力的唯一執(zhí)行部件，其工作正常與否直接決定了衛(wèi)星軌道或者姿態(tài)控制的成敗?，F(xiàn)今主要通過(guò)兩種手段開展10 N推力器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)：通過(guò)衛(wèi)星姿態(tài)角變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)；通過(guò)控后測(cè)軌結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。上述兩種手段均存在不足：①一般地，衛(wèi)星成對(duì)推力器的推力存在差異，正常情況下采用成對(duì)推力器點(diǎn)火也會(huì)引起姿態(tài)波動(dòng)，并且在推力器點(diǎn)火過(guò)程中如果衛(wèi)星動(dòng)量裝置參與姿態(tài)控制，則推力器噴氣產(chǎn)生的干擾力矩會(huì)逐漸被動(dòng)量裝置吸收[3-6]，推力器異常工況無(wú)法完全
航天器工程 2019年1期2019-03-06
- 大功率軌道轉(zhuǎn)移航天器全電推進(jìn)系統(tǒng)研究
了國(guó)外大功率電推力器的研究情況，針對(duì)近地空間的大功率軌道轉(zhuǎn)移航天器任務(wù)需求，給出了電推進(jìn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)采用不同性能指標(biāo)推力器的多種方案進(jìn)行對(duì)比，為后續(xù)方案選擇提供參考。1 國(guó)外大功率電推力器介紹國(guó)外對(duì)大功率電推進(jìn)技術(shù)的研究比較廣泛和深入，主要集中在離子推力器、霍爾推力器、磁等離子體推力器（Magnetoplasmadynamic Thruster，MPDT）、可變比沖磁等離子體火箭（Variable Specific Impulse Magneto-p
深空探測(cè)學(xué)報(bào) 2018年4期2019-01-10
- 基于遺傳算法的半潛式平臺(tái)動(dòng)力定位系統(tǒng)動(dòng)態(tài)約束可行域推力分配法
范圍內(nèi)，考慮到推力器出力方式及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，僅控制縱蕩、橫蕩和艏搖三個(gè)自由度的低頻慢漂運(yùn)動(dòng)，而推力系統(tǒng)由8個(gè)推力器組成以保證系統(tǒng)的冗余度，因此整個(gè)系統(tǒng)為過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在動(dòng)力定位模塊化設(shè)計(jì)過(guò)程中，如圖1所示，首先由控制算法得到三自由度控制力，然后通過(guò)分配算法將其分配到底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力器上，最終實(shí)現(xiàn)定位目標(biāo)。動(dòng)力定位系統(tǒng)的底層推力系統(tǒng)一般采用全回轉(zhuǎn)推力器、舵等，在推力器方位角已知的情況下，S?rdalen[1]采用偽逆法對(duì)推力直接進(jìn)行分配，分配過(guò)程中存在的奇異構(gòu)型
船舶力學(xué) 2018年10期2018-11-02
- 同軸型微陰極電弧推力器的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試
一。微陰極電弧推力器（micro-cathode arc thruster,μCAT）具備小型化、低功耗、低成本、高效率等特點(diǎn)，是微納衛(wèi)星動(dòng)力裝置的理想選擇。美國(guó)喬治·華盛頓大學(xué)的Keidar和Zhuang團(tuán)隊(duì)在μCAT研究方面具有代表性，他們對(duì)μCAT的原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了微推力測(cè)試臺(tái)，分別對(duì)不同磁場(chǎng)下的離子速度、陰極斑點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)、推力器羽流分布情況等推力器性能參數(shù)進(jìn)行了研究[2-4]。Zhuang提出通過(guò)改變外加磁場(chǎng)的位置，使其軸心與推力器軸心不
航天器環(huán)境工程 2018年5期2018-10-23
- 靜止軌道衛(wèi)星南北位置保持推力器效率補(bǔ)償方法及應(yīng)用
的2個(gè)10 N推力器在點(diǎn)火過(guò)程中對(duì)衛(wèi)星的X軸產(chǎn)生控制力矩，滾動(dòng)角不可避免地會(huì)出現(xiàn)正向超調(diào)[2]，衛(wèi)星姿態(tài)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響用戶使用，隨著衛(wèi)星用戶對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)要求程度不斷提高，開展避免南北位置保持時(shí)姿態(tài)超調(diào)過(guò)大的研究具有十分重要的意義。本文通過(guò)對(duì)南北位置保持情況的分析，提出了利用推力器點(diǎn)火時(shí)間反推出推力器工作效率的在軌補(bǔ)償方法，針對(duì)某在軌衛(wèi)星在軌實(shí)際驗(yàn)證，成功地將衛(wèi)星姿態(tài)超調(diào)量控制在0.15°以內(nèi)。1 南北位置保持原理及策略靜止軌道衛(wèi)星每天在南北緯度方向
航天器工程 2018年4期2018-09-15
- 電推進(jìn)系統(tǒng)的過(guò)去、現(xiàn)在及未來(lái)
統(tǒng)的工作方式電推力器是電推進(jìn)系統(tǒng)的核心部件，按照工作原理的不同分為三種：電熱式推力器、靜電式推力器和電磁式推力器。電熱式推力器需要對(duì)加注的推進(jìn)劑進(jìn)行加熱使其氣化，并從尾部噴管噴出，產(chǎn)生推力。靜電式推力器是利用電能把推進(jìn)劑進(jìn)行電離, 形成電子和離子, 并在靜電場(chǎng)作用下使帶正電的離子加速?gòu)奈膊繃姽車姵觯瑥亩a(chǎn)生推力。由于產(chǎn)生推力的物質(zhì)是離子, 因此靜電式推力器又被稱為“離子推力器”。電磁式推力器是利用電能將推進(jìn)劑電離成等離子體,在外加電磁場(chǎng)(洛倫茲力) 的作用
太空探索 2018年8期2018-08-08
- 大功率射頻場(chǎng)反構(gòu)型等離子體電推進(jìn)研究
要。1 大功率推力器的發(fā)展現(xiàn)狀大功率推力器因其良好的應(yīng)用前景而受到廣泛的關(guān)注，目前美國(guó)、歐洲、俄羅斯和中國(guó)都在開展不同類型大功率推力器的研發(fā)。當(dāng)前可應(yīng)用于MW級(jí)功率的推力器，主要有四種類型，分別為磁等離子體推力器(MPDT)、可變比沖磁等離子體火箭(VASMIR)、脈沖誘導(dǎo)等離子體推力器(PIT)和無(wú)電極場(chǎng)反構(gòu)型等離子體電磁推力器(ELF)[1-9]。1.1 磁等離子體推力器磁等離子體推力器是利用電磁能加速氣體工質(zhì)并高速排出而產(chǎn)生反推力，通過(guò)大電流陰極和陽(yáng)
火箭推進(jìn) 2018年1期2018-04-26
- 基于區(qū)域平均燃料消耗的推力器配置問題
野0 引 言以推力器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反作用控制系統(tǒng)，由于其對(duì)各種飛行任務(wù)較強(qiáng)的適應(yīng)性，成為了航天器系統(tǒng)構(gòu)成中及其重要的分系統(tǒng)，其性能的好壞直接影響到整個(gè)控制器的使命[1].由于推力器相對(duì)飛行器是固定安裝的，其產(chǎn)生的推力矢量和控制力矩矢量?jī)H取決于推力器安裝的位置和傾角，所以單個(gè)推力器產(chǎn)生的控制量在本體系中的方向是固定的.一般航天器會(huì)安裝多個(gè)推力器，通過(guò)其作用的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)任意的合控制力和力矩，這種組合就是推力器的控制指令分配問題.推力器的配置一般是指飛行器上配備的
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2018年1期2018-03-24
- 一種提高空心陰極推力器推力的發(fā)射體外置方法
種提高空心陰極推力器推力的發(fā)射體外置方法劉晨光，寧中喜*,孟天航，韓星，于達(dá)仁哈爾濱工業(yè)大學(xué) 能源學(xué)院,哈爾濱 150001為提高空心陰極推力器的比沖，研究了空心陰極發(fā)射體外置的方法，對(duì)比研究了發(fā)射體外置和內(nèi)置兩種結(jié)構(gòu)的空心陰極推力器的推力和比沖，發(fā)現(xiàn)發(fā)射體外置的結(jié)構(gòu)相比較于內(nèi)置結(jié)構(gòu)能夠增加推力器的推力和比沖。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)射體外置的空心陰極推力器引出的離子電流、離子能量要明顯高于發(fā)射體內(nèi)置的空心陰極推力器，可以推斷發(fā)射體外置的陰極推力器存在離子加速噴
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2017年5期2017-11-22
- 基于區(qū)間算法的微小衛(wèi)星微推力器陣列規(guī)模估計(jì)*
法的微小衛(wèi)星微推力器陣列規(guī)模估計(jì)*閔家麒，朱宏玉(北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院，北京 100191)針對(duì)以固體微推力器陣列為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的微小衛(wèi)星初入軌姿態(tài)控制需求，研究固體微推力器陣列規(guī)模的估計(jì)方法.在設(shè)計(jì)了微推力器陣列單元調(diào)用規(guī)則和姿態(tài)控制律后，考慮微推力器陣列各單元沖量輸出的不確定性，使用區(qū)間數(shù)表示微推力器單元的力矩輸出，引入?yún)^(qū)間算法對(duì)初入軌的消旋和姿態(tài)捕獲兩個(gè)主要過(guò)程中微推力器單元的消耗情況進(jìn)行計(jì)算.利用區(qū)間數(shù)的不相關(guān)性，改善區(qū)間計(jì)算過(guò)程，減小了由區(qū)間積分
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2017年5期2017-11-09
- 一種基于推力器控制的衛(wèi)星質(zhì)心在軌估算方法研究
09)一種基于推力器控制的衛(wèi)星質(zhì)心在軌估算方法研究郭正勇，張?jiān)霭?，汪禮成，何益康，趙永德(上海航天控制技術(shù)研究所,上海 201109)為準(zhǔn)確估計(jì)地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星在軌道機(jī)動(dòng)過(guò)程中因燃料消耗產(chǎn)生的質(zhì)心位置的變化，提出了一種基于推力器連續(xù)噴氣的衛(wèi)星質(zhì)心在軌估算方法。采用推力器在固定時(shí)間內(nèi)連續(xù)噴氣工作方式以形成恒定的推力器作用力和力矩，根據(jù)陀螺測(cè)量值用最小二乘法估算推力器產(chǎn)生的星體角加速度值，采用產(chǎn)生正負(fù)向相反控制力矩的兩個(gè)推力器同時(shí)工作，以減小對(duì)衛(wèi)星姿
上海航天 2017年5期2017-11-04
- 小功率ECR離子推力器技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀
功率ECR離子推力器技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀柯于俊，陳學(xué)康，孫新鋒，田立成（蘭州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000）相比Kaufmann離子推力器，ECR（Electron Cyclotron Resonance）離子推力器具有無(wú)電極腐蝕、無(wú)污染、放電氣壓低、等離子體密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高、中和器和放電室能快速起弧等優(yōu)點(diǎn)。ECR離子推力器因獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而使其在微小功率電推進(jìn)領(lǐng)域受到國(guó)內(nèi)外的廣泛研究。國(guó)外（主要是日本）小功率ECR離子
真空與低溫 2017年4期2017-09-07
- 面向全電推進(jìn)衛(wèi)星的霍爾推進(jìn)技術(shù)*
約束條件對(duì)霍爾推力器提出了多模式工作的需求，通過(guò)對(duì)全電推進(jìn)衛(wèi)星對(duì)推進(jìn)器的需求分析，論述霍爾推力器多模式工作涉及的關(guān)鍵技術(shù).分析表明，高比沖模式下工質(zhì)充分電離、推力器熱負(fù)荷、羽流聚焦是技術(shù)瓶頸問題，多模式寬范圍工作的陰極設(shè)計(jì)技術(shù)、多環(huán)/成組技術(shù)是霍爾推力器發(fā)展的重要研究方向，多模式霍爾推力器未來(lái)的發(fā)展需要在模式連續(xù)可調(diào)、大總沖和高比沖方向取得技術(shù)性突破.全電推進(jìn);霍爾推力器;高比沖;多模式0 引言電推進(jìn)技術(shù)具有高比沖優(yōu)勢(shì)，成為世界各國(guó)降低航天器總質(zhì)量、提高平
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2017年1期2017-04-14
- 霍爾電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
W級(jí)功率的霍爾推力器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在軌應(yīng)用，100 kW功率的霍爾推力器已在研制中。針對(duì)未來(lái)載人深空探測(cè)、GEO衛(wèi)星、低軌和超低軌衛(wèi)星及軌道機(jī)動(dòng)飛行器等任務(wù)需求，霍爾電推進(jìn)朝著更大功率包絡(luò)，更強(qiáng)多模式調(diào)節(jié)能力，更高性能，更長(zhǎng)壽命及推進(jìn)劑多樣化等方向發(fā)展。在分析霍爾電推進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)和適用任務(wù)后，對(duì)國(guó)內(nèi)外霍爾電推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、任務(wù)應(yīng)用等進(jìn)行了綜述，最后對(duì)霍爾電推進(jìn)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。霍爾電推進(jìn)技術(shù)；霍爾推力器；多模式調(diào)節(jié)；大功率推進(jìn)0 引言隨著航天器對(duì)承載比、速
火箭推進(jìn) 2017年1期2017-03-08
- 環(huán)型離子推力器研制發(fā)展綜述
00）環(huán)型離子推力器研制發(fā)展綜述楊浩，張?zhí)炱剑ㄌm州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000）環(huán)型離子推力器的研制發(fā)展，為離子推力器在未來(lái)航天任務(wù)中廣泛應(yīng)用提供一個(gè)良好平臺(tái)。相比傳統(tǒng)型離子推力器，環(huán)型離子推力器設(shè)計(jì)概念更為新穎。環(huán)型離子推力器增大放電室內(nèi)部的放電陽(yáng)極面積、降低離子光學(xué)系統(tǒng)濺射腐蝕，并提高了推力器的功率水平和運(yùn)行壽命。在調(diào)研國(guó)外環(huán)型離子推力器研制基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)型離子推力器早期發(fā)展、現(xiàn)階段技術(shù)特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等方
真空與低溫 2016年1期2016-11-25
- MEMS固體微推力器陣列發(fā)展研究*
MEMS固體微推力器陣列發(fā)展研究*楊靈芝，魏延明，劉旭輝(北京控制工程研究所，北京100190)固體微推力器陣列具備高精度、小沖量、高密度、可戰(zhàn)備貯存快速組裝等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于進(jìn)行特殊任務(wù)的微/納衛(wèi)星、微/納衛(wèi)星編隊(duì)飛行、快速響應(yīng)衛(wèi)星.簡(jiǎn)要介紹MEMS固體微推力器陣列的結(jié)構(gòu)原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用范圍，調(diào)研國(guó)內(nèi)外MEMS固體微推力器陣列的發(fā)展?fàn)顩r.根據(jù)調(diào)研結(jié)果研究得出固體微推力器陣列的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)提出今后的發(fā)展建議.MEMS;固體微
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2016年1期2016-04-14
- GEO衛(wèi)星電推力器安裝位置優(yōu)化研究
)GEO衛(wèi)星電推力器安裝位置優(yōu)化研究李強(qiáng) 周志成 袁俊剛 王敏(中國(guó)空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部，北京 100094)針對(duì)配置電推力器的地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星，研究了以位置保持效率為指標(biāo)的電推力器最佳安裝位置。分析了南北、東西位置保持所需推力大小與工作時(shí)間的關(guān)系，得到推力器安裝位置與位置保持可控性的定量關(guān)系。分析了電推力器安裝位置與角動(dòng)量卸載能力的關(guān)系，電推力器的推力方向越接近垂直，角動(dòng)量卸載能力越大。以位置保持效率為最優(yōu)目標(biāo)，考慮衛(wèi)星尺寸、位置保持可
航天器工程 2016年4期2016-03-16
- GEO電推進(jìn)衛(wèi)星軌道漂移策略研究
的需求，利用電推力器在GEO上的控制方法，以軌道傾角、漂移經(jīng)度和漂移率為目標(biāo)，提出了一套結(jié)合南北位置保持的GEO衛(wèi)星電推進(jìn)軌道漂移策略。通過(guò)分析電推進(jìn)平臺(tái)在進(jìn)行位置保持時(shí)的電推力器控制方法，設(shè)計(jì)電推力器點(diǎn)火策略，得出了漂移階段推力器點(diǎn)火時(shí)刻及時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算方法，并分析出漂移各個(gè)階段時(shí)間的估算公式。利用龍格庫(kù)塔法對(duì)該策略進(jìn)行了數(shù)值仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明：文章中提出的電推進(jìn)平臺(tái)軌道漂移策略能夠在無(wú)須姿態(tài)大幅調(diào)整并不增加額外燃料消耗的基礎(chǔ)上完成對(duì)目標(biāo)經(jīng)度的軌道轉(zhuǎn)移，滿足
航天器工程 2016年4期2016-03-16
- 電推進(jìn)衛(wèi)星角動(dòng)量卸載研究
持的同時(shí)通過(guò)將推力器的指向略微偏離質(zhì)心來(lái)產(chǎn)生控制力矩,完成角動(dòng)量卸載。針對(duì)該問題,文章在給定推力器開機(jī)位置、時(shí)長(zhǎng)和動(dòng)量輪目標(biāo)卸載量的情況下,提出了正常模式和故障模式下的角動(dòng)量卸載算法。通過(guò)對(duì)推力模型的簡(jiǎn)化,得出了推力器最優(yōu)偏轉(zhuǎn)方向的解析解,并對(duì)考慮推力器弧段損失和不考慮弧段損失的角動(dòng)量卸載算法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明,所提出的卸載算法能夠在進(jìn)行位置保持的同時(shí)完成角動(dòng)量卸載,為電推進(jìn)衛(wèi)星的在軌控制策略提供了有效解決方案。電推進(jìn);角動(dòng)量卸載;小推力控制;參數(shù)優(yōu)
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2016年1期2016-02-13
- 考慮負(fù)載均衡的過(guò)驅(qū)動(dòng)航天器推力器分配方法
采用冗余配置的推力器以提高系統(tǒng)在軌可靠性，構(gòu)成一類過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。過(guò)驅(qū)動(dòng)航天器的推力器分配方案并不唯一，增加了在軌推力分配的復(fù)雜性，卻可為控制系統(tǒng)提供新的設(shè)計(jì)自由度，進(jìn)而能夠改善航天器控制系統(tǒng)性能。已有諸多學(xué)者針對(duì)推力分配問題提出了多種方法，包括固定分配列表法［1，2］和動(dòng)態(tài)分配法等［3－5］。固定分配列表法是根據(jù)推力器布局，預(yù)先制定推力分配列表，在運(yùn)行過(guò)程中始終采用該方案，其主要缺點(diǎn)是需要預(yù)先制定推力器分配列表，包括推力器故障時(shí)的分配列表，這就需要占用巨大的
宇航學(xué)報(bào) 2015年7期2015-12-15
- 基于1N級(jí)ADN推力器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的仿真研究
于1N級(jí)ADN推力器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的仿真研究張 濤1,李國(guó)岫1?,虞育松1,李 巖1,王 夢(mèng)2,陳 君1,2(1.北京交通大學(xué)，機(jī)械與電子控制工程學(xué)院，北京100044；2.北京控制工程研究所，北京100190)應(yīng)用正交設(shè)計(jì)方法，基于計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算，對(duì)二硝酰胺銨(ADN)推力器的催化床長(zhǎng)度及直徑、燃燒室長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。以推力器推力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用極差分析法以及方差分析法分析了仿真優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，研究了上述結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)推力器性能的影響，得到催化床長(zhǎng)度為2
載人航天 2015年3期2015-12-08
- 磁體幾何尺寸對(duì)環(huán)形會(huì)切場(chǎng)離子推力器性能影響研究
環(huán)形會(huì)切場(chǎng)離子推力器性能影響研究吳先明，張?zhí)炱剑ㄌm州空間技術(shù)物理所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000）不同直徑的離子推力器系列產(chǎn)品，為磁場(chǎng)約束等離子體設(shè)備，磁路結(jié)構(gòu)對(duì)于離子推力器性能有重要影響。文章介紹了利用有限元模擬軟件MAXWELL對(duì)不同尺寸磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)位形進(jìn)行模擬，進(jìn)而研究不同磁體幾何尺寸對(duì)離子推力器性能的影響。結(jié)果表明在閉合磁場(chǎng)等值線固定為50 G的前提下，較大厚度/寬度比的磁體產(chǎn)生更大的無(wú)場(chǎng)區(qū)體積，有利于離子推力器束流平直度的改進(jìn)，從
真空與低溫 2015年2期2015-10-29
- 陰極擋板對(duì)30 cm氙離子推力器性能影響的研究
0 cm氙離子推力器性能影響的研究胡竟，江豪成，王亮，王小永，顧左（蘭州空間技術(shù)物理研究所 真空技術(shù)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州730000）束流分布是表征離子推力器性能的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，直接影響到離子推力器的工作穩(wěn)定性和可靠性。針對(duì)引出束流分布不均勻?qū)е?0 cm氙離子推力器離子光學(xué)系統(tǒng)打火保護(hù)的問題，開展了陰極擋板性能試驗(yàn)，研究分析了陰極擋板對(duì)離子光學(xué)系統(tǒng)引出束流的影響作用關(guān)系，以及設(shè)置陰極擋板前后和設(shè)置不同規(guī)格陰極擋板時(shí)推力器放電室性能變化規(guī)律。試驗(yàn)表明：設(shè)
真空與低溫 2015年2期2015-10-29
- 離子推力器柵極放電分析和保護(hù)設(shè)計(jì)
上主要應(yīng)用離子推力器和霍爾推力器。離子推力器由于具有高比沖、高效率的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于深空探測(cè)及通信衛(wèi)星南北位置保持和軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)，以提高衛(wèi)星壽命，降低發(fā)射質(zhì)量，或增大航天器有效載荷。由于霍爾推力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的柵網(wǎng)組件，因此從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性決定了不會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。離子推力器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屏柵和加速柵間距小，兩柵間電壓普遍高達(dá)1000 V 以上，若柵極間存在尖端或污染物，容易在柵極之間發(fā)生放電現(xiàn)象。放電會(huì)引起推力器工作時(shí)發(fā)生束流閃爍，導(dǎo)致推力突然變小。放電
航天器工程 2014年6期2014-12-28
- 基于模型預(yù)測(cè)控制的動(dòng)力定位過(guò)驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)安裝的推力器個(gè)數(shù)大于被控自由度個(gè)數(shù)，因此整個(gè)定位系統(tǒng)為過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。針對(duì)該系統(tǒng)，采用模型預(yù)測(cè)控制，將虛擬控制力計(jì)算和推力分配實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)。控制力由推力器推力顯式表達(dá)，充分考慮了推力器物理性能，以推力器推力變化率為控制參數(shù)。設(shè)計(jì)中，首先利用當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)環(huán)境擾動(dòng)，通過(guò)最小二乘法實(shí)現(xiàn)環(huán)境擾動(dòng)的初次分配，然后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)控制，充分考慮了槳-槳干擾造成的推力損失問題，通過(guò)設(shè)置上下游推力器間推力夾角，有效地避免了推力損失。最后給出數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年6期2014-06-12
- 30 cm口徑離子推力器熱特性模擬分析
cm口徑離子推力器(LIPS-300型)是針對(duì)新一代大型桁架式結(jié)構(gòu)衛(wèi)星平臺(tái)全電推進(jìn)應(yīng)用目的而研制[1]，從推力器尺寸的變化及某些關(guān)鍵部組件的更新顯示出這是一款結(jié)構(gòu)相對(duì)較新的推力器產(chǎn)品，因此對(duì)LIPS-300的各項(xiàng)性能需要開展深入研究，而其熱性能參數(shù)作為重要的研究方向，可以直接反映出推力器的能量損失及其所接觸的航天器表面熱特性，因此需要作為推力器重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容之一。在LIPS-300離子推力器的基礎(chǔ)上開展熱分析，分析結(jié)果對(duì)熱設(shè)計(jì)方面會(huì)具有指導(dǎo)意義。1 邊界
真空與低溫 2014年3期2014-04-10
- 錨泊輔助動(dòng)力定位系統(tǒng)推力器故障模式影響分析
統(tǒng)、參考系統(tǒng)和推力器故障引起，而這其中由推力器失效所造成的事故占比高達(dá)21%［5］。裝載動(dòng)力定位的深水半潛式鉆井平臺(tái)通常每個(gè)配電板負(fù)責(zé)兩個(gè)推力器，且都為對(duì)角布置。在惡劣海況下，如果其中一個(gè)主配電板出現(xiàn)故障，則可能導(dǎo)致該配電板上的兩個(gè)推力器同時(shí)失效，會(huì)對(duì)平臺(tái)的可靠性和安全性造成很大的影響，因此考慮此種情況的故障模式分析是十分必要的。以某深水半潛式平臺(tái)為研究對(duì)象，在給定的環(huán)境載荷條件下，通過(guò)時(shí)域模擬計(jì)算分析了半潛式平臺(tái)同一配電板兩個(gè)推力器失效時(shí)對(duì)平臺(tái)定位精度、
海洋工程 2013年1期2013-10-11
- 導(dǎo)航衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)在故障狀態(tài)下的重組技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
源和6路10N推力器電磁閥驅(qū)動(dòng)電路.在正常工作模式下，A分支24V電源僅為A分支的6路10N推力器電磁閥驅(qū)動(dòng)電路供電，B分支24V電源僅為B分支的6路10N推力器電磁閥驅(qū)動(dòng)電路供電.當(dāng)推進(jìn)分系統(tǒng)發(fā)生雙重故障，且故障分別發(fā)生在兩個(gè)分支中，為了確保衛(wèi)星推進(jìn)分系統(tǒng)能夠正常工作，可通過(guò)執(zhí)行故障遙控切換指令實(shí)現(xiàn)推進(jìn)分系統(tǒng)重組功能，即A分支24V電源可同時(shí)為A分支和B分支的12路10N推力器電磁閥驅(qū)動(dòng)電路供電，B分支24V電源亦可同時(shí)為A分支和B分支的12路10N推力
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2013年3期2013-04-26
- 固體微型推力器應(yīng)用設(shè)計(jì)
低。而固體微型推力器陣列體積小、集成度高、功耗低、可靠性高［1-2］，能夠提供小而精確的沖量，可以作為微型衛(wèi)星的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是一種新型的衛(wèi)星控制動(dòng)力裝置，可以進(jìn)行高精度的姿態(tài)控制和軌道控制，能夠大大提升微型衛(wèi)星的實(shí)用價(jià)值［3-4］。現(xiàn)階段從事微推進(jìn)系統(tǒng)的研究機(jī)構(gòu)眾多，但各研究機(jī)構(gòu)主要集中在對(duì)推力器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能試驗(yàn)和仿真分析等方面的研究，基于推力器陣列與布局設(shè)計(jì)的研究國(guó)內(nèi)外研究較少，但是現(xiàn)階段采用正四邊形的推力器陣列方式，無(wú)法保證每組推力器組合的合力通過(guò)衛(wèi)
航天器工程 2012年6期2012-12-29
- 基于固體微推力器陣列的衛(wèi)星控制一體化算法①
段對(duì)于基于微型推力器陣列的推力器分配算法研究國(guó)內(nèi)外處于空白，而基于液體推力器的分配算法國(guó)外有較多研究［5－6］，但姿軌控推力器數(shù)量遠(yuǎn)小于微型推力器陣列。因此，其分配算法不適于基于微型推力器陣列的控制，需設(shè)計(jì)一種適用于該陣列的推力器分配算法，才能使推力器陣列應(yīng)用于姿軌控，具有實(shí)用價(jià)值。因此，本文重點(diǎn)研究如何設(shè)計(jì)一種基于固體微型推力器陣列的一體化算法，并進(jìn)行相關(guān)的仿真分析，驗(yàn)證算法的可行性及可靠性。1 基于微型推力器陣列布局設(shè)計(jì)微型推力器陣列不同于現(xiàn)有星上推力
固體火箭技術(shù) 2012年1期2012-09-26
- 大規(guī)模固體微推力器陣列點(diǎn)火關(guān)鍵技術(shù)①
言由于固體微型推力器陣列在微小型衛(wèi)星的控制方面存在著顯著的優(yōu)點(diǎn)，體積小、集成度高、功耗低，能夠提供小而精確的沖量，因此受到各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的重視。隨著各國(guó)對(duì)微型推力器陣列的研究逐漸深入，需要研究基于大規(guī)模陣列的相關(guān)技術(shù)，而其中較為重要的是點(diǎn)火相關(guān)技術(shù)，例如點(diǎn)火控制系統(tǒng)、點(diǎn)火電路、驅(qū)動(dòng)電路、點(diǎn)火算法及其各項(xiàng)技術(shù)的匹配性等研究?，F(xiàn)階段各研究機(jī)構(gòu)主要集中在對(duì)微型推力器陣列結(jié)構(gòu)、測(cè)試等方面的研究，而對(duì)于大規(guī)模陣列相關(guān)的點(diǎn)火技術(shù)研究較少，采用的點(diǎn)火電路較為復(fù)雜，不適用于
固體火箭技術(shù) 2012年2期2012-09-26
- 水下機(jī)器人推力器布置及控制仿真研究＊
0）水下機(jī)器人推力器布置及控制仿真研究＊吳乃龍1，劉貴杰1，2＊＊，徐 萌1，李思樂1（1.中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院，山東青島266100；2.上海交通大學(xué)海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200030）針對(duì)自治水下機(jī)器人（Autonomous underwater vehicle，AUV）推力器布置和控制仿真的困難性及以往電機(jī)仿真難以進(jìn)行的缺點(diǎn)，提出1種進(jìn)行多推力器運(yùn)動(dòng)仿真的方法，該方法建立的模型克服了推力器推力控制系統(tǒng)不能與電機(jī)結(jié)合的問題，能較好地反映推力器布置
- 復(fù)雜推力器配置控制能力的性能指標(biāo)及其應(yīng)用*
0190)復(fù)雜推力器配置控制能力的性能指標(biāo)及其應(yīng)用*王 敏1,2，解永春1,2(1.北京控制工程研究所,北京100190；2.空間智能控制技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100190)針對(duì)多個(gè)推力器斜裝且耦合強(qiáng)的復(fù)雜配置情況，首先基于矩陣范數(shù)理論提出一種適用于分析復(fù)雜推力器配置控制能力的性能指標(biāo)——最小上界指令，給出其計(jì)算公式，并通過(guò)算例驗(yàn)證了該性能指標(biāo)在評(píng)價(jià)配置控制能力的有效性；然后討論推力矢量的幅值和幾何分布對(duì)于該性能指標(biāo)的影響；基于該性能指標(biāo)，建立一個(gè)含參
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2010年4期2010-12-11
- 一類衛(wèi)星推力器布局的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
90)一類衛(wèi)星推力器布局的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法林 波1,2，武云麗1,2(1.北京控制工程研究所，北京 100190；2.空間智能控制技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100190)針對(duì)一類衛(wèi)星平臺(tái)的推力器布局進(jìn)行優(yōu)化方法建模，給出推力器布局設(shè)計(jì)原則和優(yōu)化指標(biāo)，將推力器布局問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)多約束多目標(biāo)尋優(yōu)問題.最后對(duì)IntelSat-VII/VIIA推力器布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果，驗(yàn)證了本文方法和指標(biāo)的有效性.推力器布局；姿態(tài)控制；航天器；布局優(yōu)化隨著
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2010年4期2010-12-11
- 微型固體推力器陣列尋址點(diǎn)火控制系統(tǒng)研究①
量,而微型固體推力器陣列,能滿足微型衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)的要求[1]。微型固體推力器陣列可采用MEMS技術(shù),制造出具有高度集成化特征的微型推力器組合,每個(gè)推力器單元產(chǎn)生微小的沖量,可實(shí)現(xiàn)任意的點(diǎn)火組合方式,這種推力器的突出優(yōu)點(diǎn)就是可用于kg級(jí)的皮衛(wèi)星或納衛(wèi)星上,是一種新型的衛(wèi)星控制動(dòng)力裝置[2-3]。為了分擔(dān)星載計(jì)算機(jī)的工作量,微型固體推力器陣列需集成低功耗、高可靠性的尋址點(diǎn)火控制系統(tǒng)和點(diǎn)火電路,文中針對(duì)100×100的推力器陣列進(jìn)行研究。推力器陣列采用三明治結(jié)
固體火箭技術(shù) 2010年6期2010-01-26