卫星不可能随遇平衡。向卫星有几个平衡位置？哪些平衡位置是稳定的？

http://jigou.xauat.edu.cn/ex/tsinghua/software/08/01/001/01/00003/zitai/2.htm

姿态稳定的几种方法

重力梯度稳定 被动稳定方式 自旋稳定 被动稳定方式 双自旋稳定 半主动稳定方式 三轴稳定 主动稳定方式

被动稳定----使用自然环境力矩或物理力矩进行稳定，基本上不需要星上能源，且结构简单，但稳定精度差。 主动稳定----使用控制系统进行稳定，结构复杂且要消耗星上能源，但稳定精度高。 半主动稳定----消耗少量能源，达到一定精度。

重力梯度稳定 将哑铃状卫星A、B的中心C悬挂在地面上级高处，由于地球对A、B的引力差，[如图 ]，卫星不可能随遇平衡。向卫星有几个平衡位置？哪些平衡位置是稳定的？

·哑铃状卫星AB有两个平衡位置：水平，铅垂。 ·水平平衡位置不稳定，因为微小扰动后卫星将远离此位置。 ·铅垂平衡位置稳定，因为微扰后卫星只在此位置附近作微幅摆动。 ·结论：卫星总以最小转动惯量轴指向地心。 ·实际上卫星不是悬挂在C点，而是绕地球作圆周运动。相对地球运动中应考虑离心惯 性力 。请思考：它们会不会影响上述结论？

·实际的卫星过质心都有三根惯量主轴，重力梯度稳定卫星的稳定姿态是：最小惯量轴ξ 轴 指向地心，最大惯量轴ζ 轴垂直于轨道平面。 ·引力差的力矩（重力梯度力矩）数值很小，为了增加稳定度，实际的重力梯度稳定卫 星都有很长的伸杆。

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自旋稳定 ·卫星具有对称形状，并绕对称轴自旋。根据陀螺的定轴性，卫星对称轴在空间定向， 并能抵抗微小的干扰。 ·自旋稳定实现的是单轴稳定。 ·我国1981年发射的"实践二号"卫星采用自旋稳定，卫星绕对称轴的转速是15-20转/分（由于卫星上还有简单的姿态控制系统，对称轴可以再定向并追踪太 阳。）

"实践二号"自旋稳定卫星

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双自旋稳定 ·卫星由自旋体和消旋体两部分组成。自旋部分实现整星的陀螺稳定，对称轴在空间 定向；消旋部分通过电机的反向转动达到消旋，并在空间定向。以便安装仪器。 ·我国1997年发射的"风云二号"气象卫星采用双自旋稳定，卫星直径1.6m，高3.1m， 定点于东径105°赤道上空，可以俯瞰三分之一地球表面。 "风云二号"双自旋稳定卫星

·如果卫星上仪器过多，可以增大消旋部分，自旋部分退化为一飞轮而装入星体内部。这种装有动量飞轮的卫星称广义双自旋稳定。

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三轴稳定 ·为稳定绕星体任一坐标轴（俯仰轴、偏航轴、侧滚轴）的角运动，安装了三套控制系 统。每一系统中都有测量元件，放大元件及力矩元件（小推力器或反作用飞轮）。三 轴稳定方式避免整星转动，具有较高的定向精度。 ·我国1997年发射的"东方红三号"通信卫星采用三轴稳定方式，卫星重2.2吨，携 带24个转发器，可同时传送6路电视节目和8000路电话。
	"东方红三号"三轴稳定卫星

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