Para resolver os problemas de baixa precisão no experimento de acoplamento autônomo de enxames de satélites em uma plataforma pneumática de três graus de liberdade no solo e a complexidade excessiva do sistema experimental, foi projetado um sistema de simulação física completa de alta precisão com pequeno empuxo contínuo, baseado em sistema embarcado e controle de propulsão rotativa com PID em cascata. Primeiramente, com base na dinâmica relativa em órbita dos enxames de satélites e combinando a análise de perturbações do ambiente de simulação terrestre, foi estabelecido um modelo dinâmico do sistema de simulação física completa terrestre com correção de perturbações; foi projetado um sistema de propulsão rotativa desacoplado para pose. Combinando o sistema de captura de movimento, a estação superior de controle principal e a plataforma inferior, foi projetada uma simulação individual de satélite baseada no sistema operacional μCOS e um sistema de controle de movimento com três graus de liberdade baseado no algoritmo PID em cascata. Os experimentos posteriores de acoplamento autônomo de dois veículos espaciais na plataforma pneumática mostraram que os dados de simulação do modelo dinâmico do sistema de simulação física completa coincidiram com os dados experimentais, a precisão do controle de orientação medida do satélite simulado em terra foi não inferior a 0,1°, e a precisão do controle de posição não foi inferior a 1 mm, atendendo aos requisitos de alta precisão para a simulação semifictícia do acoplamento autônomo de enxames de satélites, fornecendo uma solução de referência para a construção de sistemas experimentais de simulação de grandes enxames de satélites.

enxames de satélites;acoplamento autônomo;sistema de simulação física completa;controle PID;propulsão rotativa