蔡 波，王 昊，朱小丰，韩 柯，金仲和

(浙江大学信息与电子工程学系，杭州 310027)

地球磁场通常是低轨微小卫星姿态确定系统中重要的参考依据之一。三轴磁强计体积小、重量轻、功耗低，具有较高的测量准确度，是微小卫星定姿的理想传感器件［1］。实际应用中一般沿星体坐标系三轴方向安装磁强计，测量空间中该位置的磁场矢量。卫星的姿态确定系统利用磁强计采集到的磁场矢量，结合地球磁场模型就可以确定卫星在地球磁场中的位置，实现卫星的姿态角度解算［2］。

由于宇宙空间的辐射环境存在着多种粒子与宇宙射线，辐射会给器件带来损伤，普通商用磁强计无法满足皮卫星长寿命工作的要求。针对商用磁强计的不足，在设计地球磁场测量系统可以采用两份磁强计作冗余备份的方法，来提高地球磁场测量系统的空间抗辐照能力。

与此同时，皮卫星的运行状态对磁强计的工作影响很大。在皮卫星由于姿态控制系统的故障出现大角度翻滚的条件下，普通商用磁强计无法保证高准确度的实时数据输出，因此有必要对所设计的磁强计进行动态响应试验，测试其输出稳定性。

浙江大学微小卫星中心早期研制的地球磁场测量系统集成化程度低，功耗较大，受外界电磁干扰影响严重，测量误差大。在大角度翻滚的情况下，无法保证准确、稳定的实时数据输出，可靠性较低。

针对这些不足，本文根据皮卫星体积小、功耗低、工作环境复杂的特点，设计了一种应用于皮卫星的地球磁场测量系统。……