微納衛星姿態確定與控制半實物仿真系統設計*

繩 濤，白玉鑄，何 亮，冉德超，趙 勇

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

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微納衛星姿態確定與控制半實物仿真系統設計*

繩 濤，白玉鑄，何 亮，冉德超，趙 勇

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙 410073)

航天器姿態控制系統需要特殊的運行環境，在地面很難考核，這給系統可靠性帶來一定的風險。針對微納衛星的特點，設計并研制了一套面向微納衛星的姿態確定與控制半實物仿真系統。該系統通過數字化模型模擬衛星姿態軌道運動、敏感器模型產生敏感器測量數據、執行器模型生成控制力矩、敏感器模擬器實現通信協議，最終實現姿態控制系統的全系統仿真。這套系統可以接入衛星控制系統回路，實現對姿控系統軟件、硬件的考核，同時驗證算法的性能。基于該系統，對天拓三號衛星姿控系統進行地面半實物仿真，并對比在軌試驗數據，結果表明系統設計合理，仿真結果可信。

微納衛星；姿態控制系統；半實物仿真；天拓三號

微納衛星具有體積小、質量輕、成本低、研發周期短等特點，是航天領域一個新興的發展方向[1]。隨著微納衛星技術的逐漸成熟和應用范圍的不斷擴展，對衛星平臺的性能，特別是姿態指向精度和穩定度的要求越來越高。姿態確定與控制系統(Attitude Determination and Control System，ADCS)是衛星上部組件最多、算法最復雜的分系統，同時也是故障概率最高的分系統。衛星姿態確定與控制部組件和控制算法運行需要特殊的軌道和重力環境，在地面很難真實模擬和全面考核[2]。……