吕利清,翁艺航,史耀强

(上海航天电子技术研究所,上海 201109)

0 引言

微波成像仪是一种具有固定视角的机械圆锥扫描全功率型微波辐射计,可在多个特定频率上接收来自地球表面和大气的水平及垂直两个极化的电磁辐射,进行数字化处理后通过卫星传输到地面形成伪彩色图像,并反演出降雨、云和大气中水汽含量、土壤湿度、海温、海冰、雪覆盖及海面油污等分布,对提高天气预报的准确性,特别是预报台风、暴雨等自然灾害,减少损失,保证航空、航海安全有重大作用。我国首次研制的微波成像仪是机电热一体的卫星有效载荷,系统功能复杂,转体质量大,高度大,扫描转动极易对卫星姿态稳定性产生干扰。为确保卫星姿态稳定性,研制时在地面必须对转体的稳定性和平衡性进行预先控制。但卫星入轨后,由于重力效应和风阻环境的变化,转体运动稳定性、干扰效应相对地面状态发生变化,对卫星的姿态控制产生干扰。这些干扰会影响卫星平台的姿态。因此,须按更复杂的空间动力学环境进行分析设计和控制,确保卫星姿态稳定度[1]。

本文介绍了微波成像仪扫描运动方式,分析了微波成像仪扫描运动对卫星姿态稳定性的影响,提出了微波成像仪扫描运动稳定性控制方法,给出了过程控制方法及在轨验证效果。

1 微波成像仪结构和扫描运动方式

微波成像仪由探测头部、冷空反射镜、配电单元、中央处理器、火工品控制器和扫描驱动控制器等组成。……