空间科学极限探测任务中的控制技术及前沿进展
张永合研究员
中国科学院微小卫星创新研究院副院长
摘要
产生于早期宇宙的剧变、暂现天体是国际天文领域的重要观测目标与研究前沿。此类天文事件释放出电磁辐射，或引起引力波现象，但其随机出现、转瞬即逝，可探测信号极为微弱，需要突破空间极限探测技术。针对宇宙暂现源电磁信号多波段探测及在轨后随观测，需要突破具有“大范围巡天、高自主捕获、高精稳凝视、高精度测量的航天器平台控制技术。2024年，我国相继成功发射了“天关-爱因斯坦卫星(EP)、中法天文卫星(SVOM)，对空间伽马暴等暂现源进行多波段发现、定位与探测，取得多项高价值科学观测成果。本报告对该两型卫星的包括高稳定度指向控制、自主捕获定位、敏捷机动巡天在内的多项控制技术与科学探测结果进行介绍。对于空间引力波探测，为实现中低频段极微弱引力波信号的精密探测与定位，需要发展超高精度多参考质量无拖曳控制、高精度光链路捕获跟瞄、超大尺度编队等控制技术。我国于 2019 年发射空间引力波探测技术验证卫星“太极一号”，成功实现我国首次无拖曳控制空间飞行实验。本报告也将介绍空间引力波探测中用到的多项关键控制技术与平台技术的研究进展。
简介
张永合，中国科学院大学（UCAS）博士，现任中国科学院微小卫星创新研究院（IAMCAS）副院长，中国科学院卫星数字化技术重点实验室主任。长期从事空间科学探测卫星的系统设计、关键技术攻关，聚焦于先进导航制导控制（GNC）等技术的研究与工程实现。近年来，担任天关-爱因斯坦卫星（EP）总设计师，中法天文卫星（SVOM）卫星总指挥、系统工程师，担任国家重点研发计划 “空间引力波探测多参考质量无拖曳控制方法与技术研究项目”首席科学家。
