重力梯度

零漂改正是指为了克服传统陆地重力梯度测量方法的不足，提出了利用两台或多台具有电子读数的相对重力仪测量重力梯度的同步观测方法和相应的数据处理模型，该方法无需进行固体潮改正和零漂改正而直接求解重力差，垂直重力梯度实验结果验证了该方法的有效性。

重力梯度是重力位的二阶导数，反映了地球重力场在全空间的变化率和水准面的曲率，具有比重力本身更高的分辨率，能够更好地反映场源体的细节和探测地下物质的分布及界面起伏等。重力垂直梯度是重力梯度张量中最重要的分量，主要应用于反演近地表异常物体、推求地球内部重力。

空间太阳能电站是解决未来能源、环境和空间安全问题的重要途径，其千米量级尺寸的“超大”和“高柔性”特征给在轨动力学和控制带来了新问题、新特性和新挑战。本项目以此为背景开展超大柔性空间结构在轨动力学建模、计算、响应特性分析和振动控制研究。首先充分考虑重力梯度、太阳光压和热辐射等环境干扰、轨道偏心率和结构大变形的影响，基于Lagrange变分原理分层次地建立起体现力学结构基本特征的“柱、梁、板、壳”等超大柔性空间结构的在轨动力学模型；然后基于变分积分法构造高精度保辛数值算法，研究超大柔性空间结构在轨动力学响应新特性以及结构振动、姿态运动和轨道运动的耦合机理；最后根据响应特性和结构特点发展时变参数的在线估计方法，设计超大柔性空间结构振动的自适应鲁棒H∞控制系统。本项目的实施将为超大柔性空间结构在轨动力学和控制建立新模型、发展新方法、揭示新特性，为我国空间太阳能电站技术提供必要的技术储备和支撑。

航天器低频微幅振动是影响空间高分辨率对地成像、重力梯度测量以及空间微重力试验的首要因素。受作用机理限制，被动及接触式主动控制方法已被证实无法实现对此类微振动的有效隔离，基于磁悬浮原理的非接触隔振技术成为解决该问题的优选。本项目针对国内外对空间微振动磁浮隔离系统设计方法、多源扰动行为和高保真动力学建模等研究不足的现状，通过建立隔振系统设计方法体系,探索全参数非线性动力学建模、多闭环控制策略和微振动地面模拟方法，突破空间环境下磁悬浮多维隔振系统的机-电-磁-热耦合设计、磁悬浮微振动隔离系统的多源扰动力学行为及机理等关键科学问题，将主动控制后的0.1-100Hz空间微振动幅值降低至10μg水平。本项目取得的成果将推动我国空间微振动主动隔振技术的发展，为其在航天工程中的应用提供理论基础和技术支撑。