【技术实现步骤摘要】
卫星姿态控制方法及系统
本专利技术涉及航天器姿态控制
，特别涉及一种卫星姿态控制方法及系统。
技术介绍
遥感卫星上往往带有运动部件，如扫描镜、摆镜、转台等，星上运动部件的运动会影响卫星的姿态控制的精度和稳定度，进而影响运动部件和载荷的指向精度和指向稳定度。针对按特定规律运动的运动部件的干扰，典型如扫描镜和摆镜按照某一设计的运动曲线进行周期性往返运动，可以采用的方法有运动部件运动补偿、前馈力矩补偿等。现有的运动部件补偿需要额外增加平衡轮或专用的力矩补偿轮组，增加了卫星研制的成本，且由于运动部件控制频率高(50～500Hz)，而卫星的姿态控制输出频率一般为1～10Hz，因此运动部件的补偿轮补偿控制需要额外设计和硬件投入，也增加卫星研制的时间和资金投入。现有的前馈力矩补偿控制主要利用运动部件换向时刻的信息进行计算前馈补偿控制力矩，该方式需要严格输出运动部件的换向时刻，对硬件底层的要求较高，再利用换向时刻进行角动量补偿计算，计算相应的补偿力矩进行输出，当换向时刻信息不准确时对补偿的效果影响较大。...
【技术保护点】
1.一种卫星姿态控制方法，其特征在于，包括：/n根据星上运动部件的运动规律和干扰特性，设置前馈补偿力矩，计算提前补偿时间；根据星上运动部件的运动规律，获取所述星上运动部件的换向过程结束时刻；根据所述星上运动部件的换向过程结束时刻、提前补偿时间和理论运动曲线选取前馈补偿力矩角速度结束阈值和角度开始阈值；/n实时读取所述星上运动部件的角度和角速度信息，在到达所述减速时刻时，对卫星施加所述前馈补偿力矩并持续至第一阈值时间，以使卫星获得阈值补偿角动量；/n所述阈值补偿角动量与所述星上运动部件换向过程中产生的干扰角动量大小相等。/n
【技术特征摘要】
1.一种卫星姿态控制方法，其特征在于，包括：
根据星上运动部件的运动规律和干扰特性，设置前馈补偿力矩，计算提前补偿时间；根据星上运动部件的运动规律，获取所述星上运动部件的换向过程结束时刻；根据所述星上运动部件的换向过程结束时刻、提前补偿时间和理论运动曲线选取前馈补偿力矩角速度结束阈值和角度开始阈值；
实时读取所述星上运动部件的角度和角速度信息，在到达所述减速时刻时，对卫星施加所述前馈补偿力矩并持续至第一阈值时间，以使卫星获得阈值补偿角动量；
所述阈值补偿角动量与所述星上运动部件换向过程中产生的干扰角动量大小相等。
2.如权利要求1所述的卫星姿态控制方法，其特征在于，所述星上运动部件的运动规律包括：
所述星上运动部件在一个运动周期内依次经过角速度加速阶段、角速度恒定阶段和角速度减速阶段、角速度反向加速阶段、角速度反向恒定阶段和角速度反向减速阶段；
所述角速度加速阶段、所述角速度减速阶段、所述角速度反向加速阶段和所述角速度反向减速阶段均持续第二阈值时间；
所述角速度恒定阶段和所述角速度反向恒定阶段持续第三阈值时间；
所述星上运动部件换向过程定义为角速度减速阶段与相邻角速度反向加速阶段之和或者角速度加速阶段与相邻角速度反向减速阶段之和，该过程持续的时间定义为换向时间。
3.如权利要求2所述的卫星姿态控制方法，其特征在于，所述星上运动部件的运动规律还包括：
设置卫星惯量为JSat，星上运动部件转轴惯量为JMove，第二阈值时间为T1，则星上运动部件换向过程中，引起卫星平台的最大角速度改变量为：
星上运动部件换向过程中产生的干扰角动量变化为：
△H＝JMove·2ω0；
星上运动部件换向过程中平均干扰力矩为：
4.如权利要求3所述的卫星姿态控制方法，其特征在于，获取所述星上运动部件的提前补偿时间包括：
使所述星上运动部件换向过程的结束时刻与前馈补偿力矩的结束时刻对齐，设置前馈补偿力矩假设为Mcompensate，计算星上运动部件前馈补偿力矩提前补偿的时间为：
这里dt具体为相对换向过程提前补偿的时间，满足的约束条件为：
且dt<T2，其中T2为第三时间阈值；
相对换向过程结束时刻提前补偿的时间为：
△T＝dt+2T1。
5.如权利要求4所述的卫星姿...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳应权，谢祥华，杨光，王磊，陈宏宇，付碧红，黄志伟，张锐，严玲玲，赵璟，本立言，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31
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