The invention provides a high precision semi physical test method for the compensation of the interference moment on the star, including the following steps: Step 1, measured load motion mechanism, moment compensation wheel moment of inertia, satellite rotation inertia, and set up the mathematical model of the motion interference moment of the load motion mechanism; step two, according to the normal test state of the satellite. Load motion mechanism, torque compensation wheel power supply and communication cable; step three, load the load movement mechanism interface, torque compensation wheel ground test interface through the cable and high-speed high-precision acquisition equipment; step four, the simulator received the load movement angle data and the speed data of the compensation wheel. Separate treatment. In the routine test of the satellite building, the invention realizes the dynamic characteristic test of the disturbance torque compensation on the satellite, verifies the correctness of the design of the compensation system, the precision of the torque compensation, meets the requirement of the index, and the accuracy rate can be guaranteed to be above 95%.
【技术实现步骤摘要】
星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法
本专利技术涉及卫星空间遥感领域,具体地,涉及一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法。
技术介绍
高精度遥感卫星成像对卫星姿态稳定度指标的要求越来越高,由于载荷运动机构产生的干扰力矩会严重影响卫星的姿态稳定度和指向精度,从而也会影响到卫星的成像质量。为此,要采取力矩补偿轮补偿载荷运动机构的产生的扰动,以减小对卫星姿态的干扰。即在载荷运动机构工作时,补偿轮产生一个与载荷运动产生的干扰力矩大小相等、方向相反的控制力矩,补偿(抵消)机构运动的干扰力矩。卫星采用这种补偿系统,需要满足两方面的要求:一、力矩补偿轮的补偿力矩在大小、方向上需与机构运动匹配,精度满足要求;二、补偿轮运动需与机构运动具有严格的同步性。为了验证星上补偿系统设计的正确性及补偿指标的符合性,需在卫星发射前进行地面测试。由于厂房测试过程中卫星始终处于地面静置约束状态,与在轨的自由运动状态差别较大,无法通过卫星真实姿态运动变化判断补偿系统的补偿效果。针对这种情况,卫星研制过程中往往采用单轴或三轴气浮台试专项试验进行测试,但进行气浮台试验成本较高、周期较长、试验难度大,且存在卫星产品吊装磕碰等风险,因此采用一种与常规测试结合的星上干扰力矩补偿动态特性测试方法,显得至关重要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法,其在卫星厂房常规测试过程中,实现卫星上干扰力矩补偿的动态特性测试,验证补偿系统设计的正确性,测试力矩补偿精度,满足指标要求,准确率可以保证在95%以上。根据本专利技术的一个方面,提供一种星上干 ...
【技术保护点】
一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、实测载荷运动机构、力矩补偿轮转动惯量、卫星转动惯量J机构、J补偿轮、J卫星;建立载荷运动机构运动干扰力矩数学模型,如下式:T机构=J机构·α机构其中,α机构为机构运动的角加速度,根据载荷运动机构运动数据获得;建立力矩补偿轮干扰力矩数学模型,如下式:T补偿轮=J补偿轮·α补偿轮其中,α补偿轮为力矩补偿轮的角加速度,根据补偿轮转动数据获得;建立卫星姿态动力学模型,如下式:∫T机构dt‑∫T补偿轮dt=J卫星·ω卫星t为工作时间,ω卫星为卫星的角速度,即姿态稳定度;建立残余干扰力矩数学模型,如下式:T残余=T机构‑T补偿轮将上述数学模型加载至仿真机;步骤二、按照卫星正常测试状态连接载荷运动机构、力矩补偿轮供电及通讯电缆,使其能够正常工作;设置载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口,分别同步实时传输当前载荷运动机构的转角数据和补偿轮的转速数据,数据更新频率100Hz;步骤三、将载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口通过电缆与高速高精度采集设备相连接;使用高速高精度采集设备将载荷运动机构的转角数据及补偿轮的转速数据 ...
【技术特征摘要】
1.一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、实测载荷运动机构、力矩补偿轮转动惯量、卫星转动惯量J机构、J补偿轮、J卫星;建立载荷运动机构运动干扰力矩数学模型,如下式:T机构=J机构·α机构其中,α机构为机构运动的角加速度,根据载荷运动机构运动数据获得;建立力矩补偿轮干扰力矩数学模型,如下式:T补偿轮=J补偿轮·α补偿轮其中,α补偿轮为力矩补偿轮的角加速度,根据补偿轮转动数据获得;建立卫星姿态动力学模型,如下式:∫T机构dt-∫T补偿轮dt=J卫星·ω卫星t为工作时间,ω卫星为卫星的角速度,即姿态稳定度;建立残余干扰力矩数学模型,如下式:T残余=T机构-T补偿轮将上述数学模型加载至仿真机;步骤二、按照卫星正常测试状态连接载荷运动机构、力矩补偿轮供电及通讯电缆,使其能够正常工作;设置载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口,分别同步实时传输当前载荷运动机构的转角数据和补偿轮的转速数据,数据更新频率100Hz;步骤三、将载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口通过电缆与高速高精度采集设备相连接;使用高速高精度采集设备将载荷运动机构的转角数据及补偿轮的转速数据转换成统一数字量格式,并通过网络UDP协议发送给仿真机;高速高精度采集设备采集时间...
【专利技术属性】
技术研发人员:俞洁,吕建民,刘伟,王华,韩旭,洪振强,陈祥,夏远镜,
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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