基于角动量管理的空间站惯量矩阵设计  

The Inertial Matrix Design of the Space Station Based on Momentum Management

作　　者：马艳红[1,2] 张军[1,2] 何英姿 

机构地区：[1]北京控制工程研究所 [2]空间智能控制技术国家级重点实验室

出　　处：《载人航天》2011年第6期40-44,56,共6页Manned Spaceflight

基　　金：国家自然科学基金10872028;国家自然科学基金61004058

摘　　要：控制力矩陀螺(CMG)角动量管理对空间站的姿态控制非常重要,针对两类典型姿态模式,即"和平"号空间站的"相对太阳定向模式"和国际空间站的"角动量管理模式",从角动量管理的角度研究姿态模式对空间站惯量矩阵设计的约束,结果表明:相对太阳定向模式期望三轴主惯量相差足够小,从而重力梯度力矩的影响较小;而角动量管理模式下的动态力矩平衡姿态则期望三轴主惯量相差足够大,从而可以产生足够的重力梯度力矩来平衡气动力矩的影响。CMG momentum management is very important for space station attitude control. Based on the analysis of the MIR Inertial Coordinate System （ICS） Duty Attitude Mode and the ISS Momentum Management （MM） Attitude Mode,the space station inertial matrix design restrict condition is researched for CMG momentum management. The conclusion shows that the ICS Attitude Mode desires the 3-axis principle inertias must be less different from each other to minimize the influence of gravity gradient torque, and on the contrary, the Dynamic Torque Equilibrium Attitude base on the MM Attitude Mode desires the 3-axis principle inertias must be more different from each other to produce enough gravity gradient torque to balance the aerodynamic disturbing torque.

关 键 词：CMG角动量管理 姿态模式 重力梯度力矩 

分 类 号：V448.21[航空宇航科学与技术—飞行器设计]