采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。

浙江大学航空航天系杭州310027(郁发新);浙江大学信息与电子工程学系杭州310027(郑阳明;谢长雄;金佳军;金仲和)

【关键词】：航空、航天科学技术基础学科;皮卫星;三轴磁强计;角度误差分析

【基金】：“973”国家重点基础研究发展规划项目(G1999033110);高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(200035);教育部科学技术研究重点项目(104096)

【DOI】：CNKI:SUN:JLGY.0.2007-06-047

皮卫星是以微机电系统(MEMS)技术和精密制造为基础的一种全新概念的公斤级微小卫星。虽然皮卫星技术还处在技术开发和试验阶段,但它成本低、体积小、重量轻、功耗低的优势使其在科学研究、商业应用上受到高度重视。但正是这些特点,许多常规姿态测量器件不能满足皮卫星的应用环

扭曲的“地磁场（静电场）”总矢量方向

今天采用对答方式开场，问者：学生，答者：地球物理学教授。

“请问教授：地球磁力线是怎样分布的”？

“从地球侧面看象个南瓜纹路线，起始端出在南极地心，终止进入北极地心”。

“请问教授：磁力线是以什么做为依据勾画的”？

“是以水平分量与垂直剩余分量合做为依据的，剩余分量是人为认定一个正常场做为零起始的”。

“请问教授：为什么矢量合计算水平分量全采用，而垂直分量却用剩余分量”？

“地球磁场垂直分量太大了，水平分量大小无法与垂直分量对比，如果采用水平分量与垂直分量合做为磁力线勾绘依据则没有线条起始点，只有线条下降方向”？

“那传统认为的地球磁力线不是失真了吗”？

“这┉┉反正我的老师是这样教我的，下课”。

从上面“对答”可了解到地球磁场方向被扭曲了，虽然“对答”是我编的但事实就是如此，在地球物勘探中垂向分量确实大，但这么大的分量却被后人明显遗忘不知是为什么？

自从人类发明了指南针则知道生活环境有个南北方向，自从人类知道生存环境是个大球体则知道球体分南北极。可地磁垂直分量是人类利用地下磁铁矿时才发现的，原因是指南针在矿区不灵了，追查发现了地磁存在垂直分量，而且非常大，但当时是为了寻找地下磁铁矿，大垂向磁分量只有极小一部分与矿床有关，因此找矿人为了计算方便将很大一部份分量做为正常场处理给剔除了，以后人们一直引用剩余垂直分量做为地磁垂向分量。不知什么时候有人从全局性研究起地球磁场了，并想出一个高招了解地磁总矢量方向在全球变化，这一手段就是利用了水平分量与垂直剩余分量合做为总矢量方向勾绘出地球磁力线图的，这张图南北切剖面磁力线变化就是象个大南瓜纹路式样。殊不知这张图被后人引用之今，许多人也都知道垂直分量非常大，但就是没人考虑这张图存在天大的错误，这是什么原因，是没能力了解还是不动脑筋！！！

地磁垂直分量现有各种磁力仪都能测出，它与地球水平分量合方向大致垂向地心，此方向就是地球电离层与中子核之间的静电场方向，就是地球“悬场”正负极方向。

天大的明显物理错误为什么能沿用之今，我们每个人应该深思了！！！