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中俄研發(fā)數(shù)學(xué)模型可控制衛(wèi)星組合體

2024-12-24 02:02:00 來源: 點(diǎn)擊數(shù):

由俄羅斯薩馬拉大學(xué)和中國(guó)西北工業(yè)大學(xué)組成的中俄科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,便于有效控制由繩索連接的衛(wèi)星組合體。

這一概念模型有助于建立基于航天器小推力發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),使系繩系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面實(shí)現(xiàn)大角度旋轉(zhuǎn)。研究人員表示:“新模型的主要優(yōu)勢(shì)在于,我們能夠以解析形式獲得電推進(jìn)器的控制規(guī)律,從而使系統(tǒng)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)并抵御各種擾動(dòng)。這將有助于我們更快地創(chuàng)建一個(gè)真正的航天系統(tǒng)。”

空間旋轉(zhuǎn)系繩系統(tǒng)是由兩個(gè)航天器組成的組合,旋轉(zhuǎn)模式類似于“太空彈弓”,其質(zhì)量中心可沿著預(yù)定軌道移動(dòng)。該系統(tǒng)通常由一顆大型主衛(wèi)星和一顆小型子衛(wèi)星組成,通過一條數(shù)十公里長(zhǎng)的纖細(xì)而堅(jiān)固的繩索連接。

空間旋轉(zhuǎn)系繩系統(tǒng)使人們能夠完成現(xiàn)有航天技術(shù)手段不容易實(shí)現(xiàn)或成本高昂的任務(wù),包括用于產(chǎn)生人工重力、組成衛(wèi)星星座和將衛(wèi)星發(fā)射入軌等。其中,將系繩系統(tǒng)應(yīng)用于“太空清道夫”(清除軌道上的太空垃圾)的研究備受關(guān)注。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)由3千米長(zhǎng)的繩索連接的衛(wèi)星組(兩顆衛(wèi)星分別重1600千克和60千克)在500千米高空的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了研究。他們利用最大推力為2牛頓的電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),將衛(wèi)星組的旋轉(zhuǎn)平面改變90度,控制系統(tǒng)可以確保小于千分之一弧度(小于0.05度)的定向精度。

(本欄目稿件來源:俄羅斯衛(wèi)星通訊社 編輯整理:本報(bào)記者張浩)

責(zé)任編輯:左常睿

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