文 献 综 述
（1）研究背景及意义
随着微电子、微机械、纳米等技术的发展和卫星设计思想的创新，卫星正变得越来越小按重量划分：500至1000千克的为小型卫星；100至500千克的叫微小卫星；10至100千克的是微型卫星；1至10千克的叫纳卫星；0.1至1千克的叫皮卫星；重量小于0.1千克的叫飞卫星。
1999年，美国斯坦福大学教授汤姆·肯尼对皮卫星提出了一种新概念——立方星，其重量为1千克，体积为10厘米times;10厘米times;10厘米 （也叫1U）。由若干颗立方星（若干个U）可以组成立方体纳卫星。此后，这两种小卫星得到了飞速发展。立方星是近年来微小卫星领域的热点，新型微卫星体积仅有4times;4英寸。近年来，立方体卫星发射数量剧增，发展非常迅速，应用也十分广泛。
立方星填补了天文研究中的关键空白。现在，立方星已经可以应用于多种物理实验，包括对系外行星、恒星、黑洞以及无线电的研究。
而根据近年来立方星的发射数量来看，立方星，尤其是商业性质的立方星的创新和进步，十分适应现在科技的发展的速度。
在卫星技术方面，姿态确定与控制系统是卫星中复杂度最高的子系统之一，也是整星系统中的核心系统。姿态确定是研究卫星相对于某个姿态基准的姿态定位，而姿态控制是指卫星在规定或预先确定的方向上的定向过程。
总之，相对于前期卫星，现代卫星采用了更多的复杂结构，对控制要求有了更进一步的提高，这些都需要更加精确的姿态控制系统去完成。所以，工程中在提高卫星在轨姿态确定精度以及有效载荷的同时，姿态控制系统的设计同样是一个提高卫星任务质量 的必要手段。
在卫星的姿态控制系统设计中包含了两个重要的部分，分别为姿态控制器和姿态执行机构。因此，提高姿态控制精度的关键因素是执行机构合理的设计以及选择一个合适的能够运用到工程上的控制算法。当今，卫星的执行机构有很多种，在轨运行的多数为飞轮，飞轮的控制性能(如寿命、灵活性、系统功能、稳定度、控制精度等)是由飞轮 的控制力矩的分配策略以及安装结构决定的。卫星与飞轮之间的角动量交换是实现姿态控制的基本思想。飞轮从角动量的方式来看可以分为零动量轮和偏置动量轮。零动量轮的定义：飞轮的转速方向可变，并且平均角动量为零。偏置动量轮定义：飞轮转速不过零，并且平均角动量为一个偏置值。就现在该控制系统精度而言，控制系统的精度从高到低依次为：零动量轮控制方式、零动量轮与偏置动量轮的混合控制方式、偏置动量轮控制方式。故本文选择零动量轮作为星体的执行机构，对星体的姿态控制技术进行研究。
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