航天器帆板一维驱动机构停滞位置在轨辨识及修正方法技术

本申请提供一种航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，其包括(1)，利用太阳敏感器确定实际本体系太阳矢量Sm；(2)，融合卫星姿态信息、轨道信息、太阳星历模型信息求解理论本体系太阳矢量Sb；及(3)，通过Sb和Sm来确定航天器帆板一维驱动机构的俯仰停滞角度θ。本申请还涉及一种航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置修正方法，其包括S1：通过如上所述的方法确定俯仰停滞角度θ；和S2：设计卫星一维对日定向导引律，通过修正俯仰停滞角度θ，使得通过修正卫星姿态实现发生故障后的航天器帆板重新对日。本申请的有益效果在于测量可靠、安全度高，有助于帆板驱动机构和整星系统设计中节省成本、增加在轨故障处理措施保障卫星能源。

On Orbit Identification and correction method for one dimension driving mechanism of spacecraft windshield

This application provides an on-orbit identification method for rotational fault stagnation position of one-dimensional driving mechanism of spacecraft sailboard, which includes (1) determining the solar vector Sm of the actual body system by using a solar sensor; (2) solving the solar vector Sb of the theoretical body system by integrating satellite attitude information, orbit information and ephemeris model information; and (3) solving the solar vector Sb of the theoretical body system by using the solar sensor. B and Sm are used to determine the pitch stagnation angle of the one dimensional driving mechanism of the spacecraft windshield. The application also relates to a method for correcting the rotational stagnation position of a one-dimensional driving mechanism of a spacecraft sailboard, which includes S1: determining the pitch stagnation angle theta by the method described above; and S2: designing a one-dimensional directional guidance law for a satellite to the sun, and making the fault occur by correcting the pitch stagnation angle theta by correcting the satellite attitude. After that, the spacecraft's windsurfing is renewed. The beneficial effect of the application is that the measurement is reliable and the safety is high, and it is helpful to save the cost in the design of the sailboard driving mechanism and the whole satellite system, and to increase the on-orbit fault handling measures to ensure the satellite energy.

【技术实现步骤摘要】
航天器帆板一维驱动机构停滞位置在轨辨识及修正方法
本申请属于航天
，具体涉及航天器帆板一维驱动机构停滞位置在轨辨识及修正方法，可应用于带有一维帆板驱动机构的航天器在其帆板驱动故障后进行位置辨识并在轨应急处理、补充能源和挽救卫星。
技术介绍
航天器太阳帆板驱动机构(简称SADA，solararraydriveassembly)是长寿命稳定卫星必不可少的重要部件，主要功能是支撑并驱动太阳电池阵对日定向，并将太阳电池阵获得的能源和电信号传输到星体内。由于无法备份，太阳帆板驱动机构是星上少数的单点故障源之一，一旦失效将会直接导致整星丧失全部能源而失效。太阳敏感器是卫星上配制的控制非固定翼捕获太阳和跟踪太阳的测量部件，用来测量太阳矢量与帆板法线之间的方位角，从而实现帆板法线指向太阳，进而保证卫星最大限度地获取能源，以供应卫星各部件工作用电需求。在现有技术中，可通过对航天器太阳帆的驱动控制来实现自主跟踪对日指向。但是太阳帆板驱动出现故障后，太阳帆板会停滞在某个转动位置上。研究太阳帆板故障停滞位置辨识方法并通过相应策略使得帆板能够重新对日的报道比较少。目前，对于帆板驱动机构的在轨使用，传统卫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，所述方法包括下述步骤：(1)，确定实际本体系太阳矢量Sm；(2)，融合卫星姿态信息、轨道信息、太阳星历模型信息求解理论本体系太阳矢量Sb；及(3)，通过Sb和Sm来确定航天器帆板一维驱动机构的俯仰停滞角度θ。

【技术特征摘要】
1.一种航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，所述方法包括下述步骤：(1)，确定实际本体系太阳矢量Sm；(2)，融合卫星姿态信息、轨道信息、太阳星历模型信息求解理论本体系太阳矢量Sb；及(3)，通过Sb和Sm来确定航天器帆板一维驱动机构的俯仰停滞角度θ。2.如权利要求1所述的航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，其特征在于，不通过所述驱动机构内部角度传感器来判定故障角度。3.如权利要求1或2所述的航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，其特征在于，通过太阳敏感器来确定实际本体系太阳矢量Sm。4.如权利要求1或2所述的航天器帆板一维驱动机构转动故障停滞位置在轨辨识方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：A1.确定太阳矢量在太阳敏感器内的光斑位置：A2.利用光斑位置计算太阳矢量的三轴分量：Smz＝1将太阳矢量表示为：Sm＝[SmxSmySmz]T再做归一化处理Sm＝Sm/|Sm|，其中，驱动机构在初始位置时，定义驱动机构坐标系，太阳敏感器安装坐标系都和卫星本体标系重合；其中a为太阳敏感器光阑口宽度，Ina为太阳敏感器内部象限1的探测电流，Inb为太阳敏感器内部象限2的探测电流，Inc为太阳敏感器内部象限3的探测电流，Ind为太阳敏感器内部象限4的探测电流，H为太阳敏感器光阑口上表面到探测电池片上表面高度,h为太阳敏感器光阑口实际加工厚度；所述步骤(2)包括：B1.利用太阳星历模型计算惯性系下太阳矢量Sia)平近点角M为：M＝6.2401+628.30196*T其中T为以J2000时间点为起点的儒略世纪，b)星上时平春分点的几何平黄经L为：L＝4.8951+628.3076*T+0.03342*sin(M)c)平黄赤交角eps为：eps＝0.4090928d)惯性系太阳矢量为：B2.轨道速度与位置信息计算惯性系至轨道系的转换矩阵Roi输入：uRICS＝[rxryrz]T——卫星在赤道惯性坐标系中的位置矢量相应的单位矢量，uVICS＝[vxvyvz]T——卫星在赤道惯性坐标系中的速度矢量相应的单位矢量，计算处理：Roi[0][0]＝-(uRICS·uVICS)rx+(uRICS·uRICS)vxRoi[0][1]＝-(u...

【专利技术属性】
技术研发人员：容建刚，陈婷，刘善伍，郭崇滨，王俊，王尊，刘洋，斯朝铭，
申请(专利权)人：上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海,31