一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法技术

本发明专利技术提供一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法，涉及航天器控制技术领域。该对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法，包括，建立大气层外航天器模型，建立航天器姿轨突变模型以及航天器姿轨突变质心运动的运动学方程和航天器全部质量参数之间的关系表达式，该对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法，通过对航天器本体在姿轨突变时各质量参数之间的辨识，有利于对航天器轨控发动机推力器的输出动力进行控制，以对航天器的耦合运动轨迹进行控制，可有利于根据目标物与航天器自身质量参数的辨识，对目标物进行避让，防止航天器与太空垃圾发生碰撞，有利于降低航天器运行时存在的安全隐患。低航天器运行时存在的安全隐患。低航天器运行时存在的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法


[0001]本专利技术涉及航天器控制
，具体为一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法。

技术介绍

[0002]航天器是一种空间飞行器，按照天体力学的规律在太空中飞行，随着航天器技术的不断发展，越来越多的国家会向太空中发射各种领域的航天器，随着太空中航天器数量的不断增加，太空垃圾也在不断增加，太空垃圾是指一些报废或无法工作，但又没有被收回的航天器及其衍生物，这类太空垃圾留存在太空中，会对正常使用中的航天器的运行造成一定的影响，严重时可能会与航天器发生撞击，造成现有航天器的报废，因此现有正常使用的航天器在运行时，需要根据其自身的质量参数对其运行轨迹进行控制，用以躲避太空垃圾，保障其自身的正常运作。
[0003]现有的航天器在对其运行轨迹的控制方面虽然已经有了一定的有效的研究，但在其控制方法的解决方案上，仍具有一定的改进空间，现有的航天器姿轨耦合控制方法是直接对辨识目标物的运动进行预估，然后结合自身的运行情况对航天器进行姿轨耦合控制，这种方式不能辨识出航天器全部质量参数，会造成辨识本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、建立大气层外航天器模型，包括相关坐标系的定义，相关参数表示的含义，坐标系之间相互转换的关系，建立航天器姿轨耦合动力学方程；S2、建立航天器姿轨突变模型，包括模型的简化假设，航天器姿轨突变质心运动的运动学方程和航天器全部质量参数之间的关系表达式；S3、航天器姿轨突变过程中，其内部轨控发动机的动力输出、稳定和变向数据的演化；S4、根据目标相对坐标参数识别的数据信息，利用S2中的航天器姿轨突变运动演化方程，对S3中的航天器轨控发动机的动力输出和回归进行控制输入和辨识。2.根据权利要求1所述的一种对航天器全部质量参数辨识的姿轨耦合控制方法，其特征在于：所述S1中大气层外航天器模型建立的具体过程：相关坐标系的定义和相关参数表示的含义：地心惯性坐标系0
‑
X
I
Y
I
Z
I
，坐标原点0选为地心,OX
I
轴位于赤道平面内并且指向春分点；0Z
I
轴和地球自转轴相一致，并定义指向北极为正方向；OY
I
轴的方由右手定则确定；航天器坐标系0
e
‑
X
e
Y
e
Z
e
，坐标原点0
e
为航天器的质心，0
e
X
e
轴的方向与航天器的飞行速度方向一致,0
e
Y
e
轴与航天器的惯性主轴重合，0
e
Z
e
轴的方由右手定则确定；目标坐标系0
a
‑
X
a
Y
a
Z
a
，0
a
发现的目标物的位置，0
a
X
a
轴的方向与目标物的飞行速度方向一致，0
a
X
a
轴、0
a
Y
a
轴和0
a
Z
a
三轴相互垂直并满足右手定则；航天器正常运行轨迹坐标系0
b
‑
X
b
Y
b
Z
b
，0
b
为航天器姿轨突变的位置，0
b
X
b
轴的方向与航天器的飞行速度方向一致,0
b
Y
b
轴在包含速度向量的铅垂平面内与0
b
X
b
轴相垂直，0
b
Z
b
轴的方由右手定则确定。坐标系之间相互转换的关系：绕X轴旋转θ角的单位转换矩阵为：绕Y轴旋转θ角的单位转换矩阵为：绕Z轴旋转θ角的单位转换矩阵为：航天器坐标系与航天器正常运行轨迹坐标系之间的转换关系：通过上述矩阵(2)、(3)和(1)的顺序进行旋转变换，先绕y轴以角速度为ψ旋转ψ角度，然后绕z轴以角速度旋转角度，最后绕x轴以角速度γ旋转γ角度，ψ表示俯仰角度，表示偏移角度，γ代表自转角度，通过航天器坐标系到航天器正常运行轨迹坐标系的转换，可得到转换矩阵：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕雪莹，张刘，范国伟，朱杨，张柯，
申请(专利权)人：苏州吉天星舟空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：