天津大學(xué)李醒飛教授團隊將磁流體動力學(xué)應(yīng)用于微角振動傳感中，通過高帶寬、低噪聲的微角振動信號拾取和反饋控制，結(jié)合慣性穩(wěn)定平臺技術(shù)，在解決長距離激光束穩(wěn)定捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)方面取得突破，突破了國外對亞微弧度角振動測量關(guān)鍵技術(shù)的封鎖，填補了國內(nèi)空間微角振動在軌測量技術(shù)空白。日前，該團隊研發(fā)的MHD微角振動傳感器正式成為中國空間技術(shù)研究院核心器件空間飛行驗證試驗項目。

電影《星球大戰(zhàn)》里，炫目的激光讓觀眾驚嘆不已。但在現(xiàn)實世界里，各種肉眼不可分辨的角振動源直接干擾著激光的瞄準(zhǔn)與追蹤。雖然這些振動源的幅度大都在亞微弧度以下，卻足以使地月間一束激光脫離飛鏢靶面積大小范圍，正所謂差之毫厘，謬以千里。

普通人對于角度的認(rèn)識，是用度來衡量的。但在更微觀的世界里，1度等于60角分，即3600角秒。微弧度大約是0.2角秒，而亞微弧度則比微弧度更小?？臻g結(jié)構(gòu)微角振動是指衛(wèi)星等航天器和它所搭載設(shè)備這些有效載荷的敏感軸10微弧度到10-2微弧度量級的角位移寬帶高頻振動。這個振動一般是由航天器本體及其相關(guān)載荷等的運動或擾動所引起的。微振動力學(xué)環(huán)境效應(yīng)幅值小、頻率高，對大部分航天器不會產(chǎn)生明顯影響。然而，高分辨率對地觀測遙感衛(wèi)星、深空探測遙感航天器、深空激光通信衛(wèi)星等高精度航天器對姿態(tài)控制的精度和穩(wěn)定性要求更高，這種微振動力學(xué)環(huán)境效應(yīng)將嚴(yán)重影響高精度航天器本體及有效載荷的指向精度和姿態(tài)穩(wěn)定度。

磁流體動力學(xué)微角振動傳感器兼具低噪聲、大帶寬、體積小、重量輕、壽命長、抗沖擊等特性，較其他現(xiàn)有姿態(tài)敏感器更適合于空間微振動測量，是未來實現(xiàn)深空激光通信等前沿技術(shù)的關(guān)鍵敏感元件，發(fā)達國家也一直對我國進行技術(shù)封鎖。

李醒飛教授團隊面向航天器在軌空間運動精密傳感與控制的國家重大需求，設(shè)計了基于磁流體動力學(xué)的微角振動傳感器，掌握了基于磁流體動力學(xué)傳感的寬頻慣性穩(wěn)定平臺的設(shè)計方法，自主開發(fā)了一套包括設(shè)計仿真、加工制造、測試檢驗的設(shè)備，為高精度航天器振動建模提供有力的測量數(shù)據(jù)保證，突破了國外對在軌航天器亞微弧度角振動測量與控制等相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)封鎖，讓我國的傳感元件噪聲與帶寬指標(biāo)基本達到國際先進水平，也為未來我國開展深空激光通信、定向能武器和大尺度空間激光應(yīng)用等科學(xué)領(lǐng)域奠定傳感和控制基礎(chǔ)。