面向星星跟踪测量系统的无拖曳航天器编队技术研究的任务书.docx

面向星星跟踪测量系统的无拖曳航天器编队技术研究的任务书
任务书
任务名称：面向星星跟踪测量系统的无拖曳航天器编队技术研究
任务背景：
随着人类探索外太空的加速，星座光学卫星的研究和应用已经越来越受到关注。星座光学卫星能够通过对天空中恒星的跟踪来实现卫星姿态的测量，从而提高相机等载荷的定位精度。然而，由于载荷对姿态高精度要求，需要对载荷所在的航天器姿态的控制精度也相应很高，同时航天器间的相对运动也不能干扰载荷的测量。传统的星座光学卫星多采用拖曳型编队，但是拖曳型编队中主被动结构大，且需要能耗较高的电推力系统进行修正。因此，研究无拖曳型编队技术，能够提高编队的灵活性，减少编队的主被动结构，降低能耗，从而提高星座光学卫星的性能。
任务目的：
本次任务旨在研究无拖曳型航天器编队技术，以应对目前星座光学卫星的高精度姿态测量需求。通过构建面向星星跟踪测量系统的无拖曳航天器编队，实现卫星姿态控制的高精度、高效、低能耗控制。同时，研究无拖曳型编队技术对于星座光学卫星的影响，为今后的星座光学卫星设计提供参考。
任务方案：
1.针对星座光学卫星的姿态测量需求，研究无拖曳型编队技术，包括编队控制算法、航天器结构设计、能耗评估和精度分析等。
2.构建无拖曳型航天器编队实验平台，模拟姿态运动，评估编队控制算法的性能和精度。
3.进行仿真实验，验证无拖曳型编队控制算法的可行性和有效性，并进行相关对比分析。
4.在实验中探讨无拖曳型编队技术对于星座光学卫星性能的影响，并分析优缺点。
5.根据实验结果，对展望未来无拖曳型航天器编队技术在星座光学卫星应用中的前景进行总结分析。
任务要求：
1.对无拖曳型航天器编队技术进行深入研究，掌握相关算法、实验方法和技术。
2.熟悉星座光学卫星的数据处理流程，并具备相关编程技能。
3.对编队控制算法、航天器结构设计、能耗评估以及精度分析等进行综合研究。
4.具备较强的实验分析能力，能够独立完成实验中的数据采集、分析和处理工作。
5.有较强的表达和论文撰写能力，能够准确、清晰地表达研究内容和成果。
任务计划：
任务周期：12个月
月份任务内容
第1-2个月书面资料阅读、相关技术理解和整理
第3-4个月算法研究和实验方案设计
第5-6个月编队系统结构设计和算法实现
第7-8个月进行仿真实验，得到试验结果并进行对比分析
第9-10个月根据实验结果，对编队系统进行调整和优化
第11-12个月总结实验结果，撰写成果报告和学术论文
任务预算：
本次任务主要成本来源于实验用材料和设备的采购、实验数据处理软件的购买以及科研人员劳务费用等，总预算为100万元。
预期效果：
完成本次任务后，将得到一套完整的面向星星跟踪测量系统的无拖曳航天器编队技术，该技术将能够为现有的星座光学卫星设计提供参考和改进，并为未来卫星测量技术发展提供新思路。同时，本次任务结果将会被发表在相关国际SCI或EI检索期刊上，提高国内相关领域科学研究水平，为我国的卫星测量技术领域发展做出贡献。