微小卫星地磁定姿系统的关键技术研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRTACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 微小卫星姿控系统组成和发展 | 第11-12页 |
| 1.2.2 卫星姿态测量与解算算法的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 卫星姿态调整单元的研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 论文的主要研究内容和安排 | 第14-16页 |
| 2 地磁定姿系统总体方案设计 | 第16-31页 |
| 2.1 地磁定姿系统方案设计 | 第16-22页 |
| 2.1.1 地磁定姿系统总体方案 | 第16-17页 |
| 2.1.2 姿态敏感器单元 | 第17-19页 |
| 2.1.3 磁力矩器模块 | 第19-20页 |
| 2.1.4 微处理器单元 | 第20-22页 |
| 2.2 IGRF地磁场模型 | 第22-23页 |
| 2.3 卫星载体姿态参考坐标系及坐标转换 | 第23-26页 |
| 2.3.1 卫星参考坐标系 | 第23-25页 |
| 2.3.2 坐标系转换矩阵 | 第25-26页 |
| 2.4 卫星姿态的欧拉角与四元数描述 | 第26-28页 |
| 2.5 微小卫星姿态描述 | 第28-30页 |
| 2.5.1 微小卫星姿态运动学方程 | 第28-29页 |
| 2.5.2 微小卫星姿态动力学方程 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 基于扩展卡尔曼滤波的地磁定姿算法 | 第31-40页 |
| 3.1 基于磁强计的姿态确定算法 | 第31-36页 |
| 3.1.1 卡尔曼滤波算法基础 | 第31-33页 |
| 3.1.2 卡尔曼滤波算法参数调整 | 第33-36页 |
| 3.2 数学仿真与分析 | 第36-39页 |
| 3.3 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 姿态测量系统硬件设计 | 第40-57页 |
| 4.1 测量系统总体框图 | 第40-49页 |
| 4.1.1 磁强计模块 | 第40-43页 |
| 4.1.2 数据采集模块硬件电路设计 | 第43-48页 |
| 4.1.3 姿态测量系统硬件电路 | 第48-49页 |
| 4.2 高精度磁场测量系统性能测试 | 第49-56页 |
| 4.2.1 置复位电路测试 | 第49-53页 |
| 4.2.2 采集电路精度测试 | 第53-56页 |
| 4.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 5 磁力矩器设计与性能测试 | 第57-73页 |
| 5.1 磁力矩器工作原理 | 第57-61页 |
| 5.1.1 磁棒的磁力矩分析 | 第58-60页 |
| 5.1.2 脉宽调制方法分析 | 第60-61页 |
| 5.2 磁棒的设计 | 第61-65页 |
| 5.2.1 磁棒尺寸的确定 | 第61-63页 |
| 5.2.2 磁棒匝数的确定 | 第63-65页 |
| 5.3 磁棒性能测试 | 第65-72页 |
| 5.3.1 磁矩测试原理 | 第65-66页 |
| 5.3.2 磁棒性能测试方案 | 第66-68页 |
| 5.3.3 磁棒测试结果分析 | 第68-72页 |
| 5.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 6 结论 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
