【技术实现步骤摘要】
一种编队卫星绕飞自主控制方法
本专利技术属于卫星制导、导航与控制
，特别涉及一种编队卫星绕飞自主控制方法及装置。
技术介绍
随着航天技术的不断发展，小卫星临近空间任务受到了国内外的广泛关注，针对非合作目标的自主绕飞任务就是其中重要的组成部分。绕飞运动是指空间一个航天器(追踪星)周期性的环绕另一个航天器(目标星)的相对运动，其在交会对接、编队飞行、目标侦查以及在轨维修等多个太空任务中发挥着重要的作用。近距离的编队飞行时分布式卫星系统的基础，是分布式卫星完成其任务使命的一个基础条件。编队飞行是由若干颗卫星在轨道上构成一个特定形状，各颗卫星一方面保持这个形状，同时又绕地球中心旋转，且各颗卫星轨道周期都相同。编队飞行中各颗卫星互相协同工作，共同构成一个虚拟卫星。目前现有技术中对绕飞的形成主要采用的控制策略和研究大多数都是基于CW方程或者在此基础上进行修正。CW方程是由Clohessy和Wiltshire在上个世纪50-60年研究圆轨道上航天器的相对运动问题是提出的。基本的CW方程有圆轨道近距离的假设，在处理重力...
【技术保护点】
1.一种编队卫星绕飞自主控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/na、根据星上相对导航设备所提供的测距测角信息，得到卫星之间相对位置、相对速度；/nb、根据太阳矢量在追踪星轨道坐标系下的投影，计算太阳矢量在轨道坐标系下的面内角θ；/nc、根据最佳成像条件，建立弹领飞和跟飞工况下绕飞控制起始时刻△t与面内角θ的关系；/nd、根据卫星此时的相对运动状态，解算绕飞形成所需要施加的喷气量，建立绕飞控制速度脉冲与相对运动状态的关系；/ne、形成绕飞后，星上启用绕飞自主控制流程，在一个轨道周期内根据时间发送指令，定时跟瞄开关机，相对导航启用和关闭以及姿态机动，得到绕飞过程星上自主控制方法...
【技术特征摘要】
1.一种编队卫星绕飞自主控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、根据星上相对导航设备所提供的测距测角信息，得到卫星之间相对位置、相对速度；
b、根据太阳矢量在追踪星轨道坐标系下的投影，计算太阳矢量在轨道坐标系下的面内角θ；
c、根据最佳成像条件，建立弹领飞和跟飞工况下绕飞控制起始时刻△t与面内角θ的关系；
d、根据卫星此时的相对运动状态，解算绕飞形成所需要施加的喷气量，建立绕飞控制速度脉冲与相对运动状态的关系；
e、形成绕飞后，星上启用绕飞自主控制流程，在一个轨道周期内根据时间发送指令，定时跟瞄开关机，相对导航启用和关闭以及姿态机动，得到绕飞过程星上自主控制方法；
f、不改变YZ面相位夹角，通过Y方向喷气控制实现绕飞轨道面与Y轴夹角γ调整，完成对目标的多角度成像，建立面外多角度成像控制脉冲与轨道面内绕飞尺度的关系。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a中所述测距测角信息，包括相对距离、相对视线方位角和相对视线仰角等。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a中所述相对位置、相对速度根据姿态测量系统提供的相对参考轨道系的姿态和相对导航敏感器的输出完成滤波计算。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述输出完成滤波的计算方式为
其中ρ为两星的相对距离，α为目标星在伴飞卫星轨道坐标下的俯仰角，β为目标星在伴飞卫星轨道坐标下的方位角，x、y、z分别是目标星伴飞卫星轨道坐标下的三轴相对位置，在V是观测噪声。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤b中建立所述面内角θ与太阳矢量在追踪星轨道坐标系下的投影[SoxSoySoz]T的关系计算公式为：
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤c中所述最佳成像条件为太阳从追踪星后方照向目标，且太阳与卫星的相对运动周期为一天。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄京梅，王静吉，张泽涛，向坤，袁彦红，刘笑，邵志杰，陈银河，梁巨平，陈敏花，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。