钱学森班学生获挑战杯奖

　　随着航天技术的发展，高性能卫星对于姿态控制和轨道机动的要求越来越高，但由于卫星发射危险性极高，一旦在太空中出现故障，对其进行维修的概率基本为零。因此，在卫星研制的各个阶段都需要在地面进行系统的全物理仿真，对理论和技术进行检验和验证，保证其可靠性。在现今航空航天专业的教学中，卫星姿态和轨道机动控制普遍使用数学软件仿真的方法来模拟，但实际情况与数学模型多有差异。来自清华大学钱学森力学班的姚宏翔、王云杰、黄杰、赵振昊、苏杭、马曙光等六名大三学生在课程学习中发现了这些问题，并决心研发一个可用于实际教学和实验的模拟设备。最终，他们的研发项目“高性能开放性低成本三自由度卫星模拟气浮台的研制与初步实验”，在2013年4月清华大学第31届“挑战杯”比赛中获得一等奖。

　　为了完成目标，挑战团队对近期我国高性能卫星理论和技术的研究需求展开调研，并结合日常的实践学习，考察了从工业实践到学校学习之间存在的差距；在此基础上，他们研发的卫星模拟气浮台选择对卫星的三个平面运动（两个平动自由度、一个转动自由度）进行模拟；而且为了方便航天研究中进行的新理论探索和新技术实验，把系统的开放性作为主要着眼点，采用低成本器件供学生自由使用，并通过软硬件合理搭配提高性能。

　　通过不懈探索，六名同学解决了星敏感器单目图像识别系统设计、平面IMU（惯性测量单元）设计与气浮台配平等一系列关键技术，研发成功清华大学航天航空学院第一个三自由度平动—转动气浮台；它既可以承担实际教学任务，供学生进行算法验证，提高其对于卫星系统的直观认识，又可以为研究现代高性能卫星的关键理论与技术问题提供实验条件，同时由于该气浮台的可扩展性较强，后续可进一步改进，如加装气浮球轴承拓展为五自由度平台，或建设组合式气浮台系统，以满足更高的实验要求。现在，这几位同学正在前期工作基础上进行气浮台定点转动及平动的性能验证实验，并正在进行大型柔性结构被动式压电晶体选频减震的实验，以进一步扩展和完善他们钟爱的产品。

转自清华新闻网