卫星在轨微振动智能抑制系统。属于航天器系统技术领域，具体涉及遥感卫星振动抑制技术领域。其解决了解决现有的变参数卫星隔振器存在的无法进行实际控制及应用的问题。所述系统包括变参数卫星隔振器、中心机控制单元和配电热控单元；所述中心机控制单元：包括转速采集模块、参数计算模块和温度控制模块；所述配电热控单元：包括第一配电热控单元和第二配电热控单元；所述第二配电热控单元接收所述温度控制模块的控温指令，根据所述控温指令对所述变参数卫星隔振器中的电阻丝进行供电。本发明专利技术所述系统可以应用在遥感卫星装配制造领域、遥感卫星振动抑制领域以及遥感卫星成像系统设计领域。领域。领域。
【技术实现步骤摘要】
一种卫星在轨微振动智能抑制系统
[0001]本专利技术属于航天器系统
，具体涉及遥感卫星振动抑制
技术介绍
[0002]遥感卫星在轨工作时，受到星载动量轮、控制力矩陀螺、太阳帆板驱动组件、天线转台等旋转机构的作用，这类设备工作时产生小幅值、宽频率的扰振，对卫星在轨“超温超静”环境产生破坏，进而导致相机光轴抖动，引起卫星成像质量下降。
[0003]遥感卫星普遍采用隔振器，诸如硅橡胶隔振器、钢丝绳隔振器、钢丝弹簧隔振器等对微振动进行抑制，这是一种无源的抑制方案，不需要提供额外的电能和控制信号。优点是结构简单、可靠性高，缺点是隔振效率低，只能针对一种或几种激振力工况进行设计，通常只有一个固定的隔振频率(针对二阶系统)，阻尼比为固定值，没有针对性，性能不佳。
[0004]另一种常见的抑制方法是为卫星安装不同驱动方式的主动隔振装置及其控制回路。驱动机构比如Stewart机构、电磁机构等。主动隔振装置的执行过程是已知六个伸缩杆的长度和位置求解平台姿态的过程，求解过程复杂，容易出现奇异解。另外，随着驱动过程的不断执行，系统累计误差会增大，系统的计算精度会存在降低的风险。
[0005]针对上述缺陷，申请日为2月8日的中国专利技术专利申请《一种变参数卫星隔振器及隔振方法》(申请号为202310080576.2)提出一种变参数卫星隔振器，由填充聚合物与金属结构共固化加工而成。聚合物力学性能对温度极其敏感，不同温度对应不同的弹性模量和阻尼比；隔振器在聚合物附近安装了加热丝，加热丝工作时，隔振器聚合物温度升高；加热丝空闲时，隔振器聚合物温度降低；热敏电阻可采集聚合物表面温度。通过在隔振器聚合物表面安装加热、采温回路，可根据设计参数对隔振器的隔振性能进行控制。但是该中国专利技术专利申请只是对变参数卫星隔振器的隔振原理及使用方法进行了说明，并没有就如何将变参数卫星隔振器具体实际应用在真实在轨卫星运行环境中提供说明。
技术实现思路
[0006]为解决现有的变参数卫星隔振器存在的无法进行实际控制及应用的问题，本专利技术提供一种卫星在轨微振动智能抑制系统。
[0007]所述系统包括中心机控制单元、配电热控单元和变参数卫星隔振器。所述中心机控制单元：包括转速采集模块、参数计算模块和温度控制模块。所述转速采集模块，用于采集飞轮组当前转速信息，并将所述转速信息输入所述参数计算模块。所述参数计算模块，用于根据所述转速信息确定变参数卫星隔振器的控制目标温度值，并将所述控制目标温度值输入温度控制模块。所述温度控制模块，用于发送采温指令到所述配电热控单元；还用于根据所述控制目标温度值生成控温指令，并将所述控温指令输入到配电热控单元。所述配电热控单元包括第二配电热控单元；所述第二配电热控单元，用于根据采温指令采集变参数卫星隔振器的当前温度，还用于根据控温指令调整变参数卫星隔振器的温度；所述变参数卫星隔振器：包括填充聚合物、电阻丝和热敏电阻，电阻丝对所述填充聚合物进行加热，热
敏电阻采集所述填充聚合物温度值；所述变参数卫星隔振器工作时，通过改变填充聚合物温度来改变隔振性能。
[0008]进一步，根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞轮组当前转速信息包括飞伦组当前转速值+ω
x r
·
min
‑1和飞伦组转速变化值Δω
x r
·
min
‑1。
[0009]进一步，所述确定变参数卫星隔振器的控制目标温度值，采用的方法为：参数计算模块根据飞伦组当前转速值、飞伦组转速变化值和计划成像时间ΔT计算飞轮组在卫星成像时的转速值(ω
x+
Δω
x
·
ΔT)r
·
min
‑1，根据飞轮组在卫星成像时的转速值查飞轮组转速
‑
频率
‑
扰振幅值数据表和聚合物温度
‑
阻尼比
‑
弹性模量数据表，确定变参数卫星隔振器控制目标温度值T
i
，使得F(Ω
i
，f)
·
*T
r
≤F0(Ω
i
，f)，其中，F(Ω
i
，f)为Ω
i
转速下的扰振幅值，T
r
为变参数卫星隔振器传递效率，F0(Ω
i
，f)为Ω
i
转速下的扰振幅值限度值。
[0010]进一步，获取所述飞轮组转速
‑
频率
‑
扰振幅值数据表，采用的方法为：
[0011]进行地面试验，通过测力台测量得到飞伦组转速Ω与飞伦组频率f以及飞伦组扰振幅值F的关系数据F(Ω,f)，制成飞轮组转速
‑
频率
‑
扰振幅值数据表，并将所述数据表写入参数计算模块。
[0012]进一步，获取所述聚合物温度
‑
阻尼比
‑
弹性模量数据表，采用的方法为：
[0013]进行地面试验，通过材料动态热机械分析测试得到变参数卫星隔振器中聚合物温度T与聚合物阻尼比ζ和聚合物弹性模量E之间的关系数据T(E,ζ)，制成聚合物温度
‑
阻尼比
‑
弹性模量数据表，并将所述数据表写入参数计算模块。
[0014]进一步，其中，λ表示频率比，λ＝f/f
n
，f
n
为变参数卫星隔振器固有频率。
[0015]进一步，所述根据采温指令采集变参数卫星隔振器的当前温度，采用的方法为：
[0016]根据所述采温指令对所述变参数卫星隔振器中的热敏电阻进行供电，热敏电阻采集变参数卫星隔振器的温度。
[0017]进一步，所述根据控温指令调整变参数卫星隔振器的温度，采用的方法为：
[0018]根据所述控温指令对所述变参数卫星隔振器中的电阻丝进行供电，电阻丝对填充聚合物进行加热。
[0019]进一步，所述配电热控单元还包括第一配电热控单元，所述第一配电热控单元对卫星的飞轮组进行供电。
[0020]本专利技术所述系统的有益效果为：
[0021](1)为变参数卫星隔振器在真实的遥感卫星在轨空间中进行隔振作业提供完整的控制系统，包括中心机控制单元和配电热控单元，其中，中心机控制单元对隔振器所需温度进行计算，配电热控单元对隔振器进行温度控制，将对变参数卫星隔振器的参数计算和参数控制分开执行，系统中各个单元分工明确，当出现故障时，检修操作也更加方便。采用将不同功能与不同单元对应，各单元分工合作的方式，使得对变参数卫星隔振器的控制精度和控制效率得到提高。
[0022](2)在中心机控制单元和配电热控单元中设置了反馈机制，具体表现为：第二配电热控单元根据控制目标温度值将电压输出给变参数卫星隔振器的电阻丝，电阻丝温度升高，对填充聚合物进行加热，以达到目标温度，电阻丝结构简单，加热效率高，节省资源；同
时第二配电热控单元通过热敏电阻对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星在轨微振动智能抑制系统，其特征在于，所述系统包括中心机控制单元、配电热控单元和变参数卫星隔振器；所述中心机控制单元：包括转速采集模块、参数计算模块和温度控制模块；所述转速采集模块，用于采集飞轮组当前转速信息，并将所述转速信息输入所述参数计算模块；所述参数计算模块，用于根据所述转速信息确定变参数卫星隔振器的控制目标温度值，并将所述控制目标温度值输入温度控制模块；所述温度控制模块，用于发送采温指令到所述配电热控单元；还用于根据所述控制目标温度值生成控温指令，并将所述控温指令输入到配电热控单元；所述配电热控单元包括第二配电热控单元；所述第二配电热控单元，用于根据采温指令采集变参数卫星隔振器的当前温度，还用于根据控温指令调整变参数卫星隔振器的温度；所述变参数卫星隔振器：包括填充聚合物、电阻丝和热敏电阻，电阻丝对所述填充聚合物进行加热，热敏电阻采集所述填充聚合物温度值；所述变参数卫星隔振器工作时，通过改变填充聚合物温度来改变隔振性能。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述飞轮组当前转速信息包括飞伦组当前转速值+ω
x r
·
min
‑1和飞伦组转速变化值Δω
x r
·
min
‑1。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述确定变参数卫星隔振器的控制目标温度值，采用的方法为：参数计算模块根据飞伦组当前转速值、飞伦组转速变化值和计划成像时间ΔT计算飞轮组在卫星成像时的转速值(ω
x+
Δω
x
·
ΔT)r
·
min
‑1，根据飞轮组在卫星成像时的转速值查飞轮组转速
‑
频率
‑
幅值数据表和聚合物温度
‑
阻尼比
‑
弹性模量数据表，确定变参数卫星隔振器控制目标温度值T
i
，使得F(Ω
i
，f)
·
*T
【专利技术属性】
技术研发人员：段胜文，陈善搏，任姗姗，张冰，张雷，贾宏光，高畅，
申请(专利权)人：长光卫星技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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