【技术实现步骤摘要】
一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统及方法
本专利技术涉及一种基于非接触电磁力驱动的非合作目标翻滚运动起旋模拟系统及方法，属于航天器姿态地面模拟控制领域。
技术介绍
失效航天器等非合作目标占据了大量宝贵的轨道资源，对其进行主动清除迫在眉睫。非合作目标清除的一个难点在于其无规律的翻滚运动，翻滚运动成因复杂，有非合作目标失效前的残余角动量、燃料晃动、能量耗散等众多原因。在对非合作目标进行主动清除时，地面模拟实验是一个必不可少的环节，首先需要对非合作目标的三维翻滚运动进行地面模拟。一种常见的方法是基于三自由度气浮球轴承设计非合作目标翻滚运动模拟系统，在非合作目标翻滚运动模拟系统上安装气瓶、控制力矩陀螺等姿态控制系统，利用非合作目标翻滚运动模拟系统上的姿态控制系统驱动非合作目标实现翻滚运动的起旋模拟。然而喷气姿态控制系统存在的问题是起旋模拟过程中，气瓶内的气体不断消耗，造成了整个模拟系统的总质量、质心位置会发生改变，这会造成平台姿态模拟不准确甚至平台倾覆的可能，所以喷气式起旋模拟系统在模拟过程中对整个系统的质心实时调节功能提出...
【技术保护点】
1.一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统，其特征在于，所述系统包括控制末端、旋转磁场源(3)、翻滚非合作目标(4)和控制系统；旋转磁场源(3)固定在控制末端上，旋转磁场源(3)位于翻滚非合作目标(4)的上方；翻滚非合作目标(4)的表面采用蜂窝铝板外壳(41)；旋转磁场源(3)能在翻滚非合作目标(4)的蜂窝铝板外壳(41)上感生电磁力矩；/n控制系统，用于根据η控制末端转速ω
【技术特征摘要】
1.一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统，其特征在于，所述系统包括控制末端、旋转磁场源(3)、翻滚非合作目标(4)和控制系统；旋转磁场源(3)固定在控制末端上，旋转磁场源(3)位于翻滚非合作目标(4)的上方；翻滚非合作目标(4)的表面采用蜂窝铝板外壳(41)；旋转磁场源(3)能在翻滚非合作目标(4)的蜂窝铝板外壳(41)上感生电磁力矩；
控制系统，用于根据η控制末端转速ωs，实现翻滚非合作目标(4)翻滚运动的起旋模拟，控制时，η与控制末端转速ωs的值的关系为：
其中，η表示矢量Ht×ωs×Ht与Ht×n×Ht之间的夹角，Ht表示翻滚非合作目标(4)的自旋轴矢量，n表示翻滚非合作目标(4)的角动量矢量；
所述控制系统，还用于控制旋转磁场源(3)与翻滚非合作目标(4)表面的倾斜角β在范围10-20°内。
2.根据权利要求1所述的一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统，其特征在于，所述旋转磁场源(3)由8块立方体永磁体组合而成，永磁体排布方向呈轴向Halbach式阵列排布。
3.根据权利要求2所述的一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统，其特征在于，单个永磁体边长为40mm。
4.根据权利要求1所述的一种非合作目标翻滚运动起旋模拟系统，其特征在于，所述翻滚非合作目标(4)包括蜂窝铝板外壳(41)、Z向调平机构(42)、气浮球轴承(43)、X、Y向调平机构(44)、控制电路(47)、陀螺仪(48)、第一支撑架(50)和第二支撑架(49)；
Z向调平机构(42)、气浮球轴承(43)、X、Y向调平机构(44)、控制电路(47)和第一支撑架(50)设置在蜂窝铝板外壳(41)内部，且Z向调平机构(42)、X、Y向调平机构(44)和控制电路(47)和第一支撑架(50)分布固定在蜂窝铝板外壳(41)上，Z向调平机构(42)、X、Y向调平机构(44)各配置有配重块，气浮球轴承(43)的浮动端与第一支撑架固定连接，陀螺仪(48)和第二支撑架(49)设置在蜂窝铝板外壳(41)外部，第二支撑架(49)与蜂窝铝板外壳(41)固定连接，陀螺仪(48)设置在第二支撑架(49)上；
所述陀螺仪(48)，与控制电路(47)连接，用于检测翻滚非合作目标(4)的姿态，并发送给控制电路；
控制电路，用于实...
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