【摘要】：隨著航天微電子技術(shù)、航天器快速發(fā)射技術(shù)以及衛(wèi)星模塊化技術(shù)的高速發(fā)展,微小衛(wèi)星技術(shù)開始進(jìn)入實(shí)用化階段。微小衛(wèi)星“周期短、成本低”的特點(diǎn)滿足航天裝備對時效性、戰(zhàn)略性和靈活性的要求,因此在航天軍事裝備領(lǐng)域受到了高度重視,成為航天領(lǐng)域中的活躍力量。但受限于微小衛(wèi)星體積、功耗等約束,以微小衛(wèi)星為平臺實(shí)現(xiàn)簡單且殺傷力強(qiáng)的裝備面臨很多挑戰(zhàn)。本文基于微小衛(wèi)星編隊(duì),提出一種聚光操控技術(shù),將太陽光匯聚到目標(biāo)上,提升目標(biāo)溫度甚至燒毀目標(biāo),形成一種軟殺傷能力。本文對該項(xiàng)技術(shù)涉及的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容包括:(1)設(shè)計(jì)微小衛(wèi)星聚光編隊(duì)。由多顆微小衛(wèi)星構(gòu)成衛(wèi)星編隊(duì),以太空中的太陽光作為能量來源,通過編隊(duì)衛(wèi)星協(xié)同姿態(tài)控制將光反射并匯聚集到目標(biāo)衛(wèi)星上,利用能量聚集產(chǎn)生的高溫降低衛(wèi)星內(nèi)關(guān)鍵電子器件的可靠性、破壞衛(wèi)星結(jié)構(gòu)。仿真分析表明,編隊(duì)可以保持穩(wěn)定高效的聚光,可以對目標(biāo)衛(wèi)星進(jìn)行有效地殺傷。(2)設(shè)計(jì)姿軌耦合二階滑�？刂扑惴ā榱丝刂凭庩�(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)并解決由外界攝動造成的編隊(duì)構(gòu)型漂移,結(jié)合編隊(duì)衛(wèi)星的自身特點(diǎn)和任務(wù)需求,設(shè)計(jì)了衛(wèi)星姿軌耦合二階滑�？刂扑惴�,并結(jié)合聚光編隊(duì)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,確定了控制算法的性能指標(biāo),數(shù)學(xué)仿真證明該控制算法可以應(yīng)用于微小衛(wèi)星聚光編隊(duì)中。(3)搭建聚光編隊(duì)的平面氣浮臺仿真系統(tǒng)。為了在地面環(huán)境下模擬編隊(duì)衛(wèi)星在空間中的軌道及姿態(tài)運(yùn)動,驗(yàn)證衛(wèi)星編隊(duì)聚光算法,設(shè)計(jì)并搭建了基于平面氣浮臺的仿真系統(tǒng)。根據(jù)聚光編隊(duì)仿真系統(tǒng)的功能需求,提出了該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了單個衛(wèi)星仿真器的三維模型,并對氣動回路、位姿測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng),供電系統(tǒng)等進(jìn)行開發(fā)。根據(jù)設(shè)計(jì)方案對于氣浮臺臺體進(jìn)行搭建與調(diào)試。最后開發(fā)了一套用于仿真系統(tǒng)的測控系統(tǒng),并對整個系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V448.2
【圖文】：

a) TacSat-2 b) TacSat-3 c) TacSat-4圖 1.1 戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星快速響應(yīng)空間項(xiàng)目是美軍在空間戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用上的最早開展的項(xiàng)目之一，雖然在前期受到高度的重視，但是由于各方對項(xiàng)目認(rèn)識的不一致、衛(wèi)星在軌時長與作戰(zhàn)需求的不匹配以及在衛(wèi)星發(fā)射上的短板導(dǎo)致目前該項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)逐步縮減。但是隨著在 ORS 項(xiàng)目進(jìn)行中發(fā)展起來的分離模塊

圖 1.2 SeeMe 項(xiàng)目作戰(zhàn)支撐體系事通信領(lǐng)域：美軍快速響應(yīng)空間項(xiàng)目的實(shí)施驗(yàn)證了微小衛(wèi)星進(jìn)行通信和數(shù) TacSat-4 衛(wèi)星上搭載了 UHF 通信轉(zhuǎn)發(fā)器，其目的是為戰(zhàn)區(qū)提供海上浮標(biāo)數(shù)頻段“動中通”業(yè)務(wù)等。該衛(wèi)星利用了橢圓軌道的特點(diǎn)，可以向指定的作戰(zhàn)，戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)持續(xù) 4h 的不間斷通訊。

圖 1.3 SMDC-ONE 衛(wèi)星發(fā)射了三顆該項(xiàng)目的升級版衛(wèi)星，這 3星，升級版衛(wèi)星的數(shù)據(jù)傳輸速度提升了星座得構(gòu)型保得魯棒性更強(qiáng)。著技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代戰(zhàn)爭對于空間對抗的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曹乾磊;李樹榮;趙東亞;曹琪;盧松林;;考慮執(zhí)行器特性的機(jī)械臂全階滑�？刂芠J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2015年07期

2 劉震鑫;吉雯龍;;對美“作戰(zhàn)響應(yīng)空間”的再思考[J];裝備學(xué)院學(xué)報(bào);2015年02期

3 王青;后德龍;陳彬;董朝陽;;飛行器切換多胞系統(tǒng)抗干擾控制[J];宇航學(xué)報(bào);2015年02期

4 常琳;金光;范國偉;徐開;;基于terminal滑模控制的小衛(wèi)星機(jī)動方法[J];光學(xué)精密工程;2015年02期

5 鄧立為;宋申民;陳興林;;基于分?jǐn)?shù)階滑�？刂频膿闲院教炱髯藨B(tài)跟蹤及主動振動抑制研究[J];振動工程學(xué)報(bào);2015年01期

6 李書成;朱保魁;;從“鳳凰計(jì)劃”看美國太空戰(zhàn)戰(zhàn)略[J];太空探索;2014年10期

7 王景泉;;美國調(diào)整軍事航天器的發(fā)展策略[J];航天器工程;2014年03期

8 徐冰;;美國“提高軍事作戰(zhàn)效能的空間系統(tǒng)”項(xiàng)目最新發(fā)展[J];國際太空;2013年09期

9 鐵鈺嘉;楊偉;岳曉奎;;航天器姿軌耦合非線性同步控制[J];計(jì)算機(jī)仿真;2012年03期

10 馮永新;武金花;;基于STK的小衛(wèi)星編隊(duì)飛行仿真[J];火力與指揮控制;2011年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 劉海龍;航天器相對運(yùn)動姿軌耦合二階滑�？刂蒲芯縖D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 許劍;五自由度氣浮仿真試驗(yàn)臺樣機(jī)的研制及其關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 任迪;三軸氣浮臺氣體球軸承靜態(tài)特性及渦流力矩的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 朱彥偉;航天器近距離相對運(yùn)動軌跡規(guī)劃與控制研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

5 王兆魁;分布式衛(wèi)星動力學(xué)建模與控制研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 張玉錕;衛(wèi)星編隊(duì)飛行的動力學(xué)與控制技術(shù)研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 李志軍;五自由度模擬器關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 葉源;利用磁過濾陰極真空弧沉積技術(shù)制備太陽能高反射率薄膜材料[D];華南理工大學(xué);2014年

3 王志遠(yuǎn);基于皮衛(wèi)星的衛(wèi)星動量輪研究[D];浙江大學(xué);2013年

4 姜洋;五自由度氣浮仿真平臺設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 梁樹甜;小衛(wèi)星編隊(duì)的隊(duì)形捕獲和保持控制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 李琳;滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)抖振抑制方法的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

7 吳霞;小衛(wèi)星編隊(duì)飛行隊(duì)形控制與仿真[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2006年

本文編號：2773462