The invention discloses a combined control method and system of single flywheel and magnetic for Biased Momentum satellite. The method includes: calculating magnetic moment of magnetic unloading command according to pitch attitude angle; calculating magnetic moment of precession command according to rolling attitude angle, yaw attitude angle, rolling attitude angular velocity and yaw attitude angular velocity; and calculating magnetic moment of magnetic unloading command and precession finger of magnetic chapter. The magnetic moments are superimposed to obtain the total command magnetic moments. The invention makes full use of the measurement information of star sensor and gyroscope, realizes the flywheel control of pitch axis, magnetic control of rolling/yaw axis, improves the accuracy and stability of attitude control, and does not need to consider the algorithm switching of different magnetic fields, so it is simple and reliable.
【技术实现步骤摘要】
一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法和系统
本专利技术属于卫星控制
,尤其涉及一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法和系统。
技术介绍
飞轮由于其良好的输出性能及不消耗燃料的特点,一般是高精高稳控制的首选执行机构。当失去三轴飞轮控制能力时,可借助于磁控,牺牲一定的控制精度保证系统稳定性。在偏置动量卫星系统中,滚动-偏航轴的强耦合作用使得该系统产生长周期的进动效应与短周期的章动效应。因而可利用喷气或者磁的章进动控制般作为星敏故障缺乏三轴姿态信息时的降级模式使用,仅利用地平仪的滚动轴信息来同时控制滚动轴和偏航轴。但由于地平仪本身测量精度较低,且章进动控制算法中用到了角度微分项,增大了误差,因而控制精度较低。随着单机及元器件的发展,星敏和陀螺的可靠性越来越高,章进动控制更多的使用需求是缺乏三轴轮控能力时的降级模式,而非缺乏三轴姿态信息时的降级模式。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法和系统,充分利用星敏和陀螺的测量信息,实现了俯仰轴飞轮控制,滚动/偏航轴磁控。为了解决上述技术问题,本专利技术公开了一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,包括:根据俯仰姿态角,计算得到磁卸载指令磁矩;根据滚动姿态角、偏航姿态角、滚动姿态角速度和偏航姿态角速度,计算得到磁章进动指令磁矩;将所述磁卸载指令磁矩与所述磁章进动指令磁矩进行叠加,得到总的指令磁矩。优选的,根据俯仰姿态角,计算得到磁卸载指令磁矩,包括:根据俯仰姿态角,计算得到俯仰轴的控制用角动量;根据所述俯仰轴的控制用角动量,计算得到磁卸载指令磁矩。优选的 ...
【技术保护点】
1.一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于,包括:根据俯仰姿态角,计算得到磁卸载指令磁矩;根据滚动姿态角、偏航姿态角、滚动姿态角速度和偏航姿态角速度,计算得到磁章进动指令磁矩;将所述磁卸载指令磁矩与所述磁章进动指令磁矩进行叠加,得到总的指令磁矩。
【技术特征摘要】
1.一种偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于,包括:根据俯仰姿态角,计算得到磁卸载指令磁矩;根据滚动姿态角、偏航姿态角、滚动姿态角速度和偏航姿态角速度,计算得到磁章进动指令磁矩;将所述磁卸载指令磁矩与所述磁章进动指令磁矩进行叠加,得到总的指令磁矩。2.根据权利要求1所述的偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于,根据俯仰姿态角,计算得到磁卸载指令磁矩,包括:根据俯仰姿态角,计算得到俯仰轴的控制用角动量;根据所述俯仰轴的控制用角动量,计算得到磁卸载指令磁矩。3.根据权利要求2所述的偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于,还包括:确定俯仰轴所需的偏置角动量;将计算得到的俯仰轴的控制用角动量与俯仰轴所需的偏置角动量进行叠加,得到总的俯仰轴指令角动量;将所述总的俯仰轴指令角动量发送至俯仰轴飞轮,以实现对俯仰姿态的控制。4.根据权利要求1或3所述的偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于,还包括:通过俯仰轴飞轮进行俯仰姿态控制,并获取通过星敏测量得到所述俯仰姿态角。5.根据权利要求1所述的偏置动量卫星单飞轮与磁联合控制方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘川,朱文山,李圣文,郑梦兴,杨真,
申请(专利权)人:上海航天控制技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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