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根據廣義Mie理論,研究了具有軌道角動量拉蓋爾-高斯光束(LGB)的空間傳輸特性以及單粒子散射特性.在單體球粒子對高斯光束散射研究的基礎上,分析了在自由空間不同傳輸距離LGB光束的光強分布情況,在不考慮散射和波束相移關系的情況下,將LGB作為入射高斯光束,通過對波束入射時的散射衰減截面求解得到波束因子,利用矢量球諧函數對入射高斯波束進行展開,從而研究了單球粒子在在軸條件下對具軌道角動量高斯波束入射的散射問題.通過數值計算,討論了散射強度及角分布在不同波束寬度情況下對其散射特性的影響,并與平面波的情況做了對比.結果表明,當波束束腰半徑較小時,束腰半徑對衰減率的影響較大,而當束腰半徑遠大于粒子半徑時,接近于平面波的情況.
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三軸主慣量接近的航天器長期在軌采用慣性系的角動量管理,使用垂直于軌道面的某一主慣性軸為Y軸,建立參考的慣性系進行控制器設計,軌道攝動使軌道長周期項與時間呈近似線性關系,導致控制器輸出線性累加.針對此問題,分析軌道攝動導致控制律失效的原因,參考內模原理擴維方程,重新設計最優控制方法進行慣性系的角動量管理.通過半物理仿真表明了攝動補償方法的可行性,且角動量和姿態長期穩定性均優于補償前.
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