航天器磁場模擬試驗裝置研究
發(fā)布時間：2021-02-08 21:07
空間科學探測領域中,航天器由于自身材料特性以及內(nèi)部的電流體系等因素產(chǎn)生的磁場,通過磁場疊加、洛倫茲力、原子層面物理效應等方式對很多傳感器的探測結(jié)果產(chǎn)生影響。工程上空間科學探測所采用的航天器一般都會進行充分的磁潔凈設計,同時采用伸桿、部件布局優(yōu)化、磁屏蔽、補償?shù)却胧┙档秃教炱髯陨淼拇艌龈蓴_。對航天器磁場采取措施效果的分析一般都是通過仿真模擬的方式進行,目前并沒有通過試驗裝置通過試驗模擬同時進行實時優(yōu)化的方法和手段。本報告的研究內(nèi)容通過對航天器磁場模型理論的研究,設計了一套航天器內(nèi)部磁場的模擬試驗裝置。并根據(jù)實際空間探測背景,設計了兩種利用這一裝置解決實際問題的試驗用例,通過仿真和試驗結(jié)合的方法,驗證了本裝置對于優(yōu)化航天器內(nèi)部磁場和磁場干擾降低的措施有效性。本報告基于航天器內(nèi)部磁源的多偶極子模型和球諧函數(shù)模型的物理描述,研制了一種基于鋁合金框架和小型標準線圈構(gòu)成的試驗系統(tǒng)。線圈的位置可以通過鋁合金框架進行準確定位,通過施加不同的類型的電流,實現(xiàn)直流和交流的磁源。這一框架可自由的擴展所需的航天器尺寸�；谶@一裝置進行了衛(wèi)星磁場反演算法和航天器內(nèi)部低磁場主動補償方法的驗證試驗。首先通過計算方式...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)北京市
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
地磁場形狀
如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三顆相距 5×106的衛(wèi)星組成，是 ESA 和 NASA 合作的引力波探測項目，是第一個低頻率（毫赫茲）引力波探測器，也是第一個星載引力波觀測站�？臻g激光干涉引力波探測，實際是通過探測衛(wèi)星內(nèi)部測試物質(zhì)塊（TM）的相對位移替代探測引力波信號，如圖 1.3。
圖 1. 2 帶電粒子在磁場中運動軌跡Figure 1.2 Charged particle’s trajectory in magnetic field受到洛倫茲力困擾的另一個案例是引力波探測領域。隨著美國的 LIGO[觀測到引力波，引力波探測成為目前國際上最為前沿的空間探測領域。也提出了太極計劃[37]和天琴計劃[38]打算利用衛(wèi)星平臺采用激光干涉原力波。如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三顆相距 5×106的衛(wèi)星SA 和 NASA 合作的引力波探測項目，是第一個低頻率（毫赫茲）引力波也是第一個星載引力波觀測站。空間激光干涉引力波探測，實際是通過內(nèi)部測試物質(zhì)塊（TM）的相對位移替代探測引力波信號，如圖 1.3。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]低軌磁測衛(wèi)星干擾磁場標定方法研究[J]. 肖琦,耿曉磊,陳金剛,孟立飛,李娜,張艷景. 地球物理學報. 2018(08)
[2]電磁監(jiān)測衛(wèi)星磁潔凈控制方法研究[J]. 肖琦,劉勝利,孟立飛,陳金剛. 裝備環(huán)境工程. 2018(06)
[3]支撐引力波探測的信息技術基礎設施:LIGO的經(jīng)驗與啟示[J]. 唐川,房俊民,田倩飛. 世界科技研究與發(fā)展. 2017(06)
[4]多波段引力波宇宙研究和空間太極計劃[J]. 劉志國,樸云松,喬從豐. 現(xiàn)代物理知識. 2016(05)
[5]電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星朗繆爾探針電離層探測技術[J]. 劉超,關燚炳,張愛兵,鄭香脂,孫越強. 物理學報. 2016(18)
[6]中國電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星工程研制進展[J]. 王蘭煒,申旭輝,張宇,張興國,胡哲,顏蕊,袁仕耿,朱興鴻. 地震學報. 2016(03)
[7]“天琴計劃”太空中捕捉宇宙漣漪[J]. 劉志遠. 科技導報. 2016(03)
[8]磁場梯度張量測量法消除衛(wèi)星磁干擾[J]. 張藝騰,李磊,周斌,王勁東,馮永勇. 北京航空航天大學學報. 2016(05)
[9]磁場全張量測量計算方法與誤差分析[J]. 劉超波,王斌,陳金剛,代佳龍,孟立飛,肖琦. 航天器環(huán)境工程. 2015(01)
[10]衛(wèi)星磁部件分布對梯度法消除剩磁的影響分析[J]. 周斌,王勁東. 中國空間科學技術. 2013(05)
博士論文
[1]磁場對原子磁力儀相關光譜影響的研究[D]. 李慶萌.哈爾濱工程大學 2013
[2]銫原子噴泉鐘物理系統(tǒng)的研制[D]. 吳長江.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2012
本文編號：3024534
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)北京市
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
地磁場形狀
如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三顆相距 5×106的衛(wèi)星組成，是 ESA 和 NASA 合作的引力波探測項目，是第一個低頻率（毫赫茲）引力波探測器，也是第一個星載引力波觀測站�？臻g激光干涉引力波探測，實際是通過探測衛(wèi)星內(nèi)部測試物質(zhì)塊（TM）的相對位移替代探測引力波信號，如圖 1.3。
圖 1. 2 帶電粒子在磁場中運動軌跡Figure 1.2 Charged particle’s trajectory in magnetic field受到洛倫茲力困擾的另一個案例是引力波探測領域。隨著美國的 LIGO[觀測到引力波，引力波探測成為目前國際上最為前沿的空間探測領域。也提出了太極計劃[37]和天琴計劃[38]打算利用衛(wèi)星平臺采用激光干涉原力波。如 LISA(Laser Interferometer Space Antenna)，由三顆相距 5×106的衛(wèi)星SA 和 NASA 合作的引力波探測項目，是第一個低頻率（毫赫茲）引力波也是第一個星載引力波觀測站。空間激光干涉引力波探測，實際是通過內(nèi)部測試物質(zhì)塊（TM）的相對位移替代探測引力波信號，如圖 1.3。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]低軌磁測衛(wèi)星干擾磁場標定方法研究[J]. 肖琦,耿曉磊,陳金剛,孟立飛,李娜,張艷景. 地球物理學報. 2018(08)
[2]電磁監(jiān)測衛(wèi)星磁潔凈控制方法研究[J]. 肖琦,劉勝利,孟立飛,陳金剛. 裝備環(huán)境工程. 2018(06)
[3]支撐引力波探測的信息技術基礎設施:LIGO的經(jīng)驗與啟示[J]. 唐川,房俊民,田倩飛. 世界科技研究與發(fā)展. 2017(06)
[4]多波段引力波宇宙研究和空間太極計劃[J]. 劉志國,樸云松,喬從豐. 現(xiàn)代物理知識. 2016(05)
[5]電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星朗繆爾探針電離層探測技術[J]. 劉超,關燚炳,張愛兵,鄭香脂,孫越強. 物理學報. 2016(18)
[6]中國電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星工程研制進展[J]. 王蘭煒,申旭輝,張宇,張興國,胡哲,顏蕊,袁仕耿,朱興鴻. 地震學報. 2016(03)
[7]“天琴計劃”太空中捕捉宇宙漣漪[J]. 劉志遠. 科技導報. 2016(03)
[8]磁場梯度張量測量法消除衛(wèi)星磁干擾[J]. 張藝騰,李磊,周斌,王勁東,馮永勇. 北京航空航天大學學報. 2016(05)
[9]磁場全張量測量計算方法與誤差分析[J]. 劉超波,王斌,陳金剛,代佳龍,孟立飛,肖琦. 航天器環(huán)境工程. 2015(01)
[10]衛(wèi)星磁部件分布對梯度法消除剩磁的影響分析[J]. 周斌,王勁東. 中國空間科學技術. 2013(05)
博士論文
[1]磁場對原子磁力儀相關光譜影響的研究[D]. 李慶萌.哈爾濱工程大學 2013
[2]銫原子噴泉鐘物理系統(tǒng)的研制[D]. 吳長江.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2012
本文編號：3024534
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