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申请/专利权人：北京控制工程研究所;北京空间飞行器总体设计部;北京理工大学

摘要：本发明公开的一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法，属于深空探测技术领域。本发明实现方法为：根据试验场地尺寸以及附着起始高度确定小天体地形地貌的缩小比例。针对非极区附着地面试验，将小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动，实现探测器在非极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌相同。针对极区附着地面试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动，实现探测器在极区观测到的小天体地形地貌与小天体真实自转时观测到的地形地貌等效模拟。

主权项：1.一种用于附着地面试验验证的自转小天体等效模拟方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：根据试验场地大小选取尺寸为L×L的正方形区域作为试验区域，结合小天体平均半径R和附着试验探测器距小天体表面的起始高度H，构建表征小天体缩比模型平均半径r的定量表达式，根据所述小天体缩比模型平均半径r的定量表达式确定小天体缩比比例k，通过小天体缩比模型平均半径r的定量表达式确定的小天体缩比比例k能够与试验区域相匹配，实现附着过程小天体可观测区域的全程模拟；按照小天体缩比比例k制作小天体缩比三维地形模型，并在缩比三维地形模型上喷涂沙石颗粒及具有预定反色率的颜料实现对小天体地形地貌的模拟；步骤2：对于非极区地面附着试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕小天体模型做圆周运动的相对运动；将所述小天体缩比三维地形模型按自转轴方向垂直于试验场平面的方式安装于所述试验区域中心，根据小天体自转角速度ωFI、探测器相对于小天体的位置rI和速度vI以及小天体模型缩比比例k计算探测器绕小天体缩比模型的相对运动轨迹rFs和相对运动速度vFs；非极区附着地面试验过程中，探测器按所述相对运动轨迹rFs和相对运动速度vFs运动，即实现等效模拟小天体自转引起的相对运动对探测器观测到的地形地貌的影响；步骤3：对于极区的小天体附着地面试验，小天体自转引起的探测器与小天体之间的相对运动等效转换为小天体模型固定不动探测器绕观测相机光轴方向自转的相对运动；将所述小天体缩比三维地形模型按自转轴方向平行于试验场平面的方式安装于所述试验区域中心，根据小天体自转角速度ω、探测器观测相机光轴方向以及探测器控制模块给出的探测器绕观测相机光轴方向的自转角速度大小ωt确定探测器绕观测相机光轴方向转动的角速度大小ωct；极区附着地面试验过程中，探测器绕观测相机光轴方向以所述角速度ωct自转，即能够等效模拟小天体自转引起的相对运动对探测器观测到的地形地貌的影响。

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