基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪设计

为了实现在共振的模式下进行重力梯度测量,提出一种基于矩形棱柱结构的单轴重力梯度仪.该重力梯度仪基于扭矩式测量原理,质量块采用矩形棱柱形,可减小随机噪声,提高空间分辨率.此设计结构实现了在被测方向上重力梯度值的准确测量,减少了其他方向重力场对测量的影响.给出了矩形棱柱结构重力梯度仪的系统数学模型,设计了一种单轴重力梯度仪的结构并进行了结构仿真.通过测试结果表明:该重力梯度仪实现了系统在共振的模式下进行重力梯度测量,具有结构设计简单,灵敏度高等特点.     

航空重力梯度仪研究现状

本文给出了重力梯度的具体涵义,重点介绍了目前正在使用和处于研发阶段的4种航空重力梯度仪的原理及存在的问题.并总结指出在航空重力梯度仪的研发过程中的一些关键技术及后续研究中需要注意的一些问题.     

重力梯度传感器数据的模拟及其辅助导航

针对目前国内重力梯度数据难以获取的现状,研究重力梯度正演算法中矩形棱柱法来获取重力梯度数据,并将其应用到重力梯度辅助导航中。同时针对目前大多数匹配算法依赖于惯性导航系统(INS)的初始位置误差和在重力梯度变化不明显的区域定位精度不高的问题,提出重力梯度差异熵调节的概率神经网络算法作为匹配算法。在6个网格的初始误差下进行仿真实验,结果表明:该算法是正确的和有效的,匹配精度优于传统的概率神经网络匹配算法。     

环境物体对全张量重力梯度仪的影响

在重力梯度测量过程中,由于重力梯度测量仪器周围可能有物体存在,由此产生引力梯度,这种变化可以直接被重力梯度仪所敏感.以概念中的十二加速度计组成的全张量重力梯度仪为例,根据万有引力定律,得到梯度仪敏感引力梯度计算的理论逼近公式.使用Matlab软件根据物体处于不同位置时进行仿真,得到了重力梯度仪敏感的9个梯度张量值.通过对仿真结果分析可知,物体距离重力梯度仪中心位置越远,环境物体对梯度仪的影响越小.最后给出了减小这种影响的措施.     

基于粒子滤波的重力梯度与地形信息融合辅助导航方法

基于粒子滤波（PF）的重力梯度与地形信息融合辅助导航方法充分利用了重力梯度特征与地形特征融合的优点,可提高舰艇导航系统信息的利用程度。仿真比较了基于重力梯度的扩展卡尔曼滤波、基于重力梯度的粒子滤波和重力梯度与地形多特征融合粒子滤波算法得到的位置均方根误差,分析了基于EKF的重力梯度匹配辅助导航系统的稳定性和状态能观性。仿真结果表明,提出的融合算法既能加快粒子滤波的收敛速度,又能提高粒子滤波算法的估计精度。     

对日定向卫星所受重力梯度力矩对轮控系统的影响分析

本文以空间太阳望远镜为参考对象，对其在轨运行时所受到的重力梯度力矩进行了详细分析和定量计算，给出全年不同时期的重力梯度力矩和单轨道周期内重力梯度力矩冲量的数值分布曲线模型。最后针对所得到的模型分析其对姿态指向精度和稳定度造成的影响，并给出其对姿态控制执行机构所需动量轮和卸载所需磁力矩器的容量要求。     

重力梯度稳定卫星的数学模型和计算机仿真

本文首先论述现代小卫星重力梯度哑铃式结构和系统组成，其次建立数学模型，最后进行计算仿真，研究初始姿态角速度，惯量比，飞轮角动量和伸杆时间等因素对姿态动态特性的影响。     

多用途重力梯度磁控三轴稳定小卫星公用平台

文章首先介绍了重力梯度卫星的突出特点是，结构简单，可靠性高，成本低，研制周期短。其次论证了我国发展小卫星公用平台的有利条件和可以达到的性能指标，最后探讨了三轴稳定小卫星公用平台的４种组合形式。     

微重力环境中重力梯度加速度引起的流体晃力和力矩的模拟

本文研究了关于旋转轴在贮箱的非对称轴上且远离贮箱的几何中心情况下，流体在微重力环境中由重力梯度加速度诱发的晃动特性，建立了问题的数学模型并对模型进行了数值模拟，我们以精密X光光变天文物理实验卫星（简称AXAF－S）作为研究对象，获得了由于旋转运动引的重力梯度加速度的数学表达式。关于晃动问题的数值是以卫星固连的非惯性坐标系为基础，目的是寻求一种较为易处理且适合于流体力学方程的边界和初始条件，通过数值计算获得了流体作用于卫星贮箱上的力和力矩。     

重力梯度卫星大角度姿态机动的变结构控制

针对重力梯度稳定小卫星的大角度姿态机动问题,采用四元数来描述卫星的姿态,通过选择一类滑动流形,设计了变结构控制律,得到了在大角度姿态机动中卫星的姿态角、姿态角速度以及三个反作用飞轮转速的变化规律.理论分析和数值仿真都表明了该控制律具有渐近稳定性和鲁棒性.