基于神经形态事件感知与压电驱动的纳卫星高频高精度指向
新兴技术
2023-09-12 v3 计算机视觉与模式识别
机器人学
摘要
随着卫星体积变小，当作用在卫星上的外力开始产生影响时，维持稳定指向的能力随之下降。与此同时，姿态确定与控制系统（ADCS）中使用的反作用轮会引入高频抖动，从而破坏指向稳定性。对于追踪数万公里外物体的空间态势感知（SDA）任务而言，当前纳卫星通常所能提供的 10 至 100 角秒量级的指向精度尚不充分。在本工作中，我们研制了一种新型载荷，其利用神经形态事件传感器（用于高频且高精度的相对姿态估计）与压电台（用于主动姿态修正）构成闭环配对，以提供高度稳定的传感器专用指向。事件传感器因其低功耗、异步操作和高动态范围等优良特性尤其适用于空间应用。我们使用事件传感器首先估计参考背景星场，并由此以高频估计瞬时相对姿态。压电台与事件传感器在闭环控制中工作，基于当前姿态与期望姿态之间的偏差执行姿态修正。在受控环境下的结果表明，使用由商用现货组件构建的原型，我们的新型载荷可在高达 50Hz 的工作频率下实现 1–5 角秒量级的指向精度。更多细节见 https://ylatif.github.io/ultrafinestabilisation
引用
@article{arxiv.2309.01361,
title = {High Frequency, High Accuracy Pointing onboard Nanosats using Neuromorphic Event Sensing and Piezoelectric Actuation},
author = {Yasir Latif and Peter Anastasiou and Yonhon Ng and Zebb Prime and Tien-Fu Lu and Matthew Tetlow and Robert Mahony and Tat-Jun Chin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01361},
year = {2023}
}