高 东 韩 鹏 毛博年 李艳丽 邵飞翔 卞春江

1.中国科学院国家空间科学中心，北京 100190 2.中国科学院大学天文与空间科学学院，北京 100049 3.凯迈(洛阳)气源有限公司，洛阳 471003

探空火箭是一种进行临近空间垂直探测、科学载荷空间试验、微重力实验的有效平台[1-2]。随着航天技术的发展，作为航天技术摇篮的探空火箭因其具有独特不可替代的作用，其试验活动也蓬勃发展，美国NASA指出，火箭探空计划在开拓新的学科领域和发展空间技术方面起到了关键性的作用，为发展新仪器、新实验、新观测技术和探索新领域提供了经济而有效的手段，应继续保持强有力的火箭探空计划。

我国于50年代开始研制探空火箭，但60年代后，探空火箭的研制进入了沉寂期，进入21世纪后，探空火箭又逐步走上了进行近地空间探测的舞台。中国科学院国家空间科学中心在子午工程、863计划支持下进行了一系列的火箭探测任务。随着探测任务的不断推进和探测效果的不断提高，在鲲鹏-1B探空火箭设计中，为箭头平台增加了姿态控制系统，协助探空火箭完成既定的探测目标。

探空火箭箭头是一种细长型的、可绕纵轴(火箭最小惯量轴)旋转的一种飞行器，箭头姿态控制系统在飞行任务中，需要完成箭头的消旋/消章控制、三轴稳定控制、姿态机动控制和轴向(纵轴)旋转控制等一系列控制动作，控制要求高，难度较大。在箭头姿态控制系统设计完成后，为了在地面进行姿态控制系统性能的仿真与测试，需要建立基于三自由度气浮转台的箭头姿态控制物理仿真系统。……