控制力矩陀螺（CMG），是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行機構之一，主要由轉子、框架構成。在工作時，轉子旋轉提供角動量，框架旋轉改變角動量矢量方向，產生控制力矩。當航天器軸向旋轉時，控制力矩陀螺與航天器進行角動量交換，輸出控制力矩，以控制航天姿態(tài)。

航天器在軌道上運行時，會根據(jù)需要對姿態(tài)進行調整；同時，受天體引力等多重因素影響，航天器姿態(tài)會發(fā)生變化。為維持航天姿態(tài)或者對姿態(tài)進行微調，姿態(tài)控制系統(tǒng)執(zhí)行機構不可或缺。常見的姿態(tài)控制執(zhí)行機構主要是推力器、飛輪。

控制力矩陀螺與推力器相比，前者原理為動量交換，后者原理為質量噴射。推力器工作需要消耗推進劑來改變力矩，傳統(tǒng)方式是采用反推力系統(tǒng)（RCS），運用噴射裝置提供反推力，以調整或改變航天器姿態(tài)。通常情況下，航天器需要頻繁調整姿態(tài)，因此推進劑消耗量大，而航天器攜帶的推進劑有限，這就需要定期發(fā)射火箭進行補給，因此推力器使用成本高�？刂屏�矩陀螺無需消耗推進劑，成本優(yōu)勢明顯。

控制力矩陀螺與飛輪相比，二者同為慣性執(zhí)行機構，以角動量交換來控制航天器姿態(tài)。飛輪通過改變轉子角動量的大小來產生合適的控制力矩，實現(xiàn)航天器姿態(tài)調整，但其輸出力矩小，無法滿足大型航天器姿態(tài)調整需求�？刂屏�矩陀螺通過框架旋轉改變轉子角動量方向來產生控制力矩，輸出力矩大小可調節(jié)，能夠滿足大型航天器到小型航天器的姿態(tài)控制要求。

空間站是大型航天器，控制力矩陀螺應用優(yōu)勢突出。在國際空間站上，配置了4個控制力矩陀螺，在中國天宮空間站上，配置了6個控制力矩陀螺�？臻g站長期運行，自身重量龐大，外部環(huán)境復雜，控制力矩陀螺在載荷承受能力、環(huán)境適應性、性能穩(wěn)定性、使用壽命等方面要求高，設計、研發(fā)、制造難度大。

我國是全球第三個具備控制力矩陀螺研制能力的國家，最早在軌應用的是200牛米秒控制力矩陀螺，搭載于我國第一個空間實驗室“天宮一號”�，F(xiàn)階段，我國控制力矩陀螺產品角動量覆蓋范圍寬，小到0.1牛米秒，大到1500牛米秒，且精度、響應速度、可靠性等性能優(yōu)良，除了可以應用在空間站上，還可以應用于衛(wèi)星上，能夠滿足大中小型不同航天器需求。