【技术实现步骤摘要】
一种基于角动量信息重复使用的卫星姿态控制方法
本专利技术涉及一种卫星姿态控制方法,具体涉及一种基于角动量信息重复使用的卫星姿态控制方法。
技术介绍
零动量卫星三轴对地定向时通常根据实时获取的姿态信息完成闭环控制,而常用的姿态敏感器主要包括:星敏感器和陀螺,姿态基准通常首选星敏感器测量的姿态角,备份为陀螺测量的角速度信息进行积分得到的陀螺积分角。但是,目前卫星上陀螺的配置逐渐不能满足低轨卫星长寿命的设计要求,而星敏感器容易发生故障,因此为了提高系统可靠度,系统设计时需要考虑在不能获取星敏感器及陀螺信息时的卫星姿态控制问题。根据国内外已发表的相关文献可知,目前在降级模式下,即无姿态测量信息时,卫星姿态控制的方法有:(1)根据控制力矩、干扰力矩、整星惯量等已知信息,利用卫星动力学方程对卫星的姿态信息进行递推,将递推得到的姿态角当做测量信息传递给控制器,从而实现卫星姿态的控制;(2)利用基于二阶卡尔曼滤波、最小二乘等算法在轨辨识干扰力矩,之后进行干扰力矩前馈补偿,再结合飞轮角动量、磁卸载力矩等已知信息解算出控制力矩,从而实现卫星姿态的控制。但是,上述方法均存在一定的局限性 ...
【技术保护点】
1.一种基于角动量信息重复使用的卫星姿态控制方法,其特征在于,该方法包含:步骤1、在星载软件的每个控制周期内,计算磁卸载力矩Tmpre与角动量相关项
【技术特征摘要】
1.一种基于角动量信息重复使用的卫星姿态控制方法,其特征在于,该方法包含:步骤1、在星载软件的每个控制周期内,计算磁卸载力矩Tmpre与角动量相关项的差值,并对该差值进行积分累加得到累加值hIpre,如下公式(1):式(1)中,为正常情况下惯性坐标系相对于卫星本体坐标系的速度在卫星本体坐标系下的投影,hcpre为敏感器正常情况下当前节拍飞轮角动量;步骤2、设置合适的采样时间间隔tm,在采样间隔点,将当前时刻指令角动量Hc以及步骤1得到的累加值hIpre相加后作为存储量uhpre进行存储,如下公式(2):uhpre=Hc+hIpre(2);步骤3、在姿态敏感器失效时刻,计算敏感器失效时刻角动量hc(tfail)与上一周期相应时刻存储量uhpre(tfail-Torbit)的差值C1,如下公式(3):C1=hc(tfail)-uhpre(tfail-Torbit)(3);式(3)中,tfail为姿态敏感器失效时刻;Torbit为卫星轨道周期;hc(tfail)为失效时刻飞轮角动量;步骤4、计算姿态敏感器失效后每个控制周期的指令角动量Hc,如下公式(4):式(4)中,Tm为当前节拍磁卸载力矩;为失效后惯性坐标系相对于卫星本体坐标系的速度在卫星本体坐标系下的投影;hc为敏感器失效后当前节拍飞轮角动量;的积分初值为零;u′hpre为在tm内第k个控制周期的输出值,其由线性插值的方式得到。2.根据权利要求1所述的基于角动量信息重复使用的卫星姿...
【专利技术属性】
技术研发人员:李利亮,刘川,牛睿,李圣文,翟兴辉,
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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