磁力矩器

磁力矩器是指产生偶极子磁矩的装置。航天器的磁矩与其所在处的地磁场相互作用产生磁控力矩，用以对航天器进行姿态控制或动量管理。

定义磁力矩器是指产生偶极子磁矩的装置。航天器的磁矩与其所在处的地磁场相互作用产生磁控力矩，用以对航天器进行姿态控制或动量管理1。

简介磁力矩器一般有空心线圈与铁心线圈两种。磁力矩器通常与角动量交换装置或重力梯度杆配合使用。特别是对飞轮进行磁卸载已被广泛采用。磁力矩器的主要缺点是不能同时提供三轴的控制力矩。实际上，其力矩方向必与当地地磁场强度矢量垂直1。

磁力矩器的特性磁力矩器主体由高磁导率的棒状磁芯和外部均匀密绕的线圈组成，线圈通以额定电流，则会产生所需的工作磁矩。其长径比一般大于10，产生的磁矩具有很好的方向性(沿磁芯的长轴方向)，外部磁场分布非常接近于磁偶极子场，距离磁力矩器中心1倍包络尺寸的位置，偶极子公式的磁场计算偏差不大于10%，距离磁力矩器中心3倍包络尺寸以外的位置，采用偶极子公式的磁场计算偏差不大于2%，距离越远，越接近磁偶极子场2。

磁力磁场的影响和控制磁力矩器开机会产生很强的工作磁场，是卫星平台最主要的磁场干扰源。对高精度的空间磁场探测而言，在磁强计工作时，磁力矩器必须不工作。因此卫星在轨飞行时，需要设计两者分时工作的模式。分时工作可采用两种方式:一是从有利于磁场探测的角度出发，分区工作，即在需要磁强计采集数据的区域，磁力矩器关机，其余区域磁力矩器根据需要开机;二是从有利于磁力矩器卸载干扰力矩的角度出发，分时工作，即安排两者在秒区间按不同位置的占宽分时工作，其中分时工作方式需要两台设备精确的秒脉冲同步，确保间隔工作;另外磁力矩器即使采用方形脉冲驱动，由于其很大的阻抗，仍然有几十至上百毫秒的磁场上升下降沿，需要精细设计和测试，确保干扰尽量小。为达到最好的磁场探测效果，建议采用分区工作模式3。

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学