用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法，涉及航天器控制领域。该卫星包括：卫星平台、望远镜装置和隔振装置，望远镜装置设置在卫星平台上，通过隔振装置与卫星平台连接。本发明专利技术适用于构建空间望远镜阵列，实现了干涉臂长厘米级控制精度，并且实现了多颗卫星轨道姿态高精度协同控制，从而具备高角分辨率天文观测能力，满足毫角秒至微角秒级的高精度天文观测角分辨率需求。

Satellite and control method for building space telescope array

【技术实现步骤摘要】
用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法
本专利技术涉及航天器控制领域，尤其涉及用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法。
技术介绍
目前的天文观测
，通常通过提高天文望远镜的观测角分辨率以获得更佳的成像效果。考虑观测波长为λ的天体辐射，望远镜的观测角分辨率由天线孔径D决定，即1.22λ/D。在人类天文学观测史上，单一的大孔径望远镜已成为天文观测的重要设施，然而，单个望远镜的孔径不可能无限增大，因此，导致天文望远镜的成像清晰度无法进一步提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供用于构建空间望远镜阵列的卫星及控制方法，利用多颗卫星编队飞行来构建空间望远镜阵列，形成数十、百米至公里级的观测基线来大幅增大等效观测孔径，从而实现更高的、单一孔径无法企及的观测角分辨率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于构建空间望远镜阵列的卫星，包括：卫星平台、望远镜装置和隔振装置，所述望远镜装置设置在所述卫星平台上，通过所述隔振装置与所述卫星平台连接，其中：>所述卫星平台内设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，包括：卫星平台、望远镜装置和隔振装置，所述望远镜装置设置在所述卫星平台上，通过所述隔振装置与所述卫星平台连接，其中：/n所述卫星平台内设置有编队飞行控制装置，所述编队飞行控制装置用于控制所述卫星平台的运动，使所述望远镜装置与其余卫星平台上的望远镜装置形成预设队形的空间望远镜阵列；/n所述隔振装置用于隔离所述卫星平台与所述望远镜装置之间的扰动；/n所述望远镜装置内设置有臂长锁定控制装置，所述臂长锁定控制装置用于控制所述望远镜装置的运动，锁定所述空间望远镜阵列的干涉臂长。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，包括：卫星平台、望远镜装置和隔振装置，所述望远镜装置设置在所述卫星平台上，通过所述隔振装置与所述卫星平台连接，其中：
所述卫星平台内设置有编队飞行控制装置，所述编队飞行控制装置用于控制所述卫星平台的运动，使所述望远镜装置与其余卫星平台上的望远镜装置形成预设队形的空间望远镜阵列；
所述隔振装置用于隔离所述卫星平台与所述望远镜装置之间的扰动；
所述望远镜装置内设置有臂长锁定控制装置，所述臂长锁定控制装置用于控制所述望远镜装置的运动，锁定所述空间望远镜阵列的干涉臂长。


2.根据权利要求1所述的用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，所述编队飞行控制装置包括：激光测量组、第一位移控制器、第一姿态控制器和微推力器组，其中：
所述激光测量组用于测量所述卫星平台与其余卫星平台之间的第一相对位移和第一相对姿态；
所述第一位移控制器用于根据所述第一相对位移计算需要施加给所述卫星平台的第一控制力；
所述第一姿态控制器用于根据所述第一相对姿态计算需要施加给所述卫星平台的第一控制力矩；
所述微推力器组用于根据所述第一控制力对所述卫星平台施加相应的推力，根据所述第一控制力矩对所述卫星平台施加相应的力矩。


3.根据权利要求2所述的用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，所述隔振装置包括：二维位置传感器组、第二位移控制器、第二姿态控制器和二维电磁作动器组，其中：
所述二维位置传感器组用于测量所述卫星平台与所述望远镜装置之间的第二相对位移和第二相对姿态；
所述第二位移控制器用于根据所述第二相对位移计算需要施加给所述隔振装置的浮子的第二控制力；
所述第二姿态控制器用于根据所述第二相对姿态计算需要施加给所述隔振装置的浮子的第二控制力矩；
所述二维电磁作动器组用于根据所述第二控制力对所述隔振装置的浮子施加相应的电磁力，根据所述第二控制力矩对所述隔振装置的浮子施加相应的电磁力矩。


4.根据权利要求3所述的用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，所述臂长锁定控制装置包括：激光干涉仪、第三位移控制器、第三姿态控制器和压电陶瓷作动器组，其中：
所述激光干涉仪用于测量所述望远镜装置与其余卫星平台上的望远镜装置之间的相对位移变化量；
所述第三位移控制器用于根据所述相对位移变化量计算需要施加给所述望远镜装置的第三控制力；
所述第三姿态控制器用于根据所述第一相对姿态和所述第二相对姿态计算需要施加给所述望远镜装置的第三控制力矩；
所述压电陶瓷作动器组用于根据所述第三控制力对所述望远镜装置施加相应的力，根据所述第三控制力矩对所述望远镜装置施加相应的力矩。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于构建空间望远镜阵列的卫星，其特征在于，所述隔振装置还包括：锁紧机构，当所述卫星处于发射过程中时，所述卫星平台与所述望远镜装置之间通过所述锁紧机构锁紧。


6.一种用于构建空间望远镜阵列的卫星控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高扬，刘伟，王文彬，张皓，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：北京;11