一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法技术

本发明专利技术公开一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法。该方法包括：利用卫星体的动力学及运动学方程对星体惯性角速度进行实时估计；利用0‑1式太阳敏感器测量太阳出现在卫星的具体方位和卫星惯性角速度估计值，进行搜索太阳，使得模拟太阳敏感器朝向太阳；根据模拟太阳敏感器量测信息，计算两维姿态角；利用模拟太阳敏感器的两维姿态角和卫星惯性角速度估计信息控制卫星姿态捕获，减小太阳矢量与星体某一轴的夹角，使得卫星的对日定向面捕获太阳。本发明专利技术利用惯性角速度估计信息和0‑1式太阳敏感器搜索太阳，再利用惯性角速度估计信息和模拟太阳敏感器捕获太阳，实现了卫星从异常姿态到捕获太阳，保证了卫星在全姿态模式下能源供应和卫星姿态稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法
本专利技术涉及卫星姿态控制
，具体涉及一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法。
技术介绍
当卫星在轨运行姿态失稳后，控制系统将会转入全姿态太阳捕获模式。该模式的功能是要使得卫星的太阳帆板的法向与太阳矢量方向基本一致，从而保证整个卫星的能源供应。目前，卫星捕获太阳一般采用太阳敏感器和惯性敏感器组成的姿态确定系统进行捕获太阳，使得太阳光能垂直照射太阳帆板。但是由于这种方法依赖于惯性敏感器在卫星捕获太阳的过程中始终提供有效的卫星惯性角速度信息，一旦卫星惯性敏感器在轨运行时发生失效，无法提供真实连续有效的卫星惯性角速度信息，卫星将无法实现捕获太阳，这种情况将对整星的能源安全造成不良后果。基于上述，目前亟需提出一种新型的捕获太阳的方法，能在卫星惯性敏感器不可用的情况下，仍能使太阳帆板法线对准太阳，具有较强的工程实际应用背景。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，可在卫星惯性敏感器不可用的情况下，仅用角速度估计信息和太阳敏感器实现捕获太阳，保证卫星的能源供应。为实现上述目的，本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于包含以下步骤：S1利用卫星体的动力学及运动学方程对星体惯性角速度实时估计；S2利用0‑1式太阳敏感器测量太阳出现在卫星的具体方位，结合卫星惯性角速度估计信息，进行搜索太阳，使得模拟太阳敏感器朝向太阳；S3根据模拟太阳敏感器量测信息，计算两维姿态角；S4利用模拟太阳敏感器的两维姿态角和卫星惯性角速度估计信息控制卫星姿态捕获，减小太阳矢量与星体某一轴的夹角，使得卫星的对日定向面捕获太阳。

【技术特征摘要】
1.一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于包含以下步骤：S1利用卫星体的动力学及运动学方程对星体惯性角速度实时估计；S2利用0-1式太阳敏感器测量太阳出现在卫星的具体方位，结合卫星惯性角速度估计信息，进行搜索太阳，使得模拟太阳敏感器朝向太阳；S3根据模拟太阳敏感器量测信息，计算两维姿态角；S4利用模拟太阳敏感器的两维姿态角和卫星惯性角速度估计信息控制卫星姿态捕获，减小太阳矢量与星体某一轴的夹角，使得卫星的对日定向面捕获太阳。2.如权利要求1所述的一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于所述S1中，具体包含以下步骤：S11计算控制输入(包括干扰)引起的角速率项。所述S11中，具体包含以下步骤：计算角动量(飞轮、转动部件等)变化率计算星体总角动量：计算轨道陀螺力矩：式中Td(k)是该拍外干扰力矩，通过地面分析计算得知。已知b＝I-1·ΔT控制输入(包括干扰)引起的角速率项S12利用滤波方程求解角速率估计值。所述S12中，具体包含以下步骤：设由角度敏感器测量值求得的轨道参考系的姿态角为θm、ψm，则，由如下滤波方程求解角速率估计值。以上递推公式中的状态量初值为：——为上一拍三轴惯性角速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，顾玥，李英波，鲁启东，张子龙，聂章海，彭瑞，陆丹萍，谭晓宇，
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