一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法技术

本发明专利技术涉及一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，步骤包括：(1)在启用电推分时卸载功能时，将本体系三轴需卸载角动量历史记录值和轨位记录姿态转换矩阵进行初始化；(2)本体系目标角动量计算：将目标角动量从轨道系或惯性系转到本体系；(3)滤波计算本体系角动量偏差；(4)确定整轨角动量偏差最大值及相应轨位；(5)计算电推卸载目标角动量；(6)电推卸载弧段完成后处理。本发明专利技术通过整轨角动量超差统计算法以及位保弧段固定轨位的目标卸载角动量算法，确保经过完整一轨的电推角动量管理，卸载环境干扰力矩引起的角动量累积量，同时避免受到电推分时分弧段卸载带来的波动量影响。波动量影响。波动量影响。

【技术实现步骤摘要】
一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法


[0001]本专利技术涉及一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，属于航天器姿态轨道控制


技术介绍

[0002]卫星进入同步轨道正常工作模式后，使用电推进完成位置保持兼角动量卸载任务，即要求卫星在进行电推进位置保持的同时，通过调节电推力器的矢量调节机构转角，使得推力方向略微偏离质心来产生控制力矩，从而实现角动量卸载效果。
[0003]由于化学推力器配置数目和位置的灵活性，轨控推力器和姿控推力器往往解耦，用于角动量卸载的姿控推力器可在角动量超过设定阈值时随时进行脉冲式喷气卸载，但使用电推进卸载的卫星受到推力器的配置约束，角动量卸载与位置保持控制之间存在耦合，需要在固定位保弧段通过调节推力方向偏离质心来实现位保点火的同时达到角动量卸载的目标。
[0004]根据电推位保策略，北侧两台推力器和南侧两台推力器在间隔180度的轨位分两批次依次点火。由于单台电推力器的指向调节仅具备两个自由度，要达到三轴卸载力矩，需要两台对角的电推力器在间隔180度的轨位上，分两批次合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，其特征在于，步骤包括：(1)在启用电推分时卸载功能时，将本体系三轴需卸载角动量历史记录值dHE[0]、dHE[1]、dHE[2]和轨位记录姿态转换矩阵CbiM[0]、CbiM[1]、CbiM[2]进行初始化，即对于i＝0,1,2：dHE[i]＝0CbiM[i]＝I其中I为3
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3的单位阵；(2)本体系目标角动量计算：将目标角动量从轨道系或惯性系转到本体系；(3)滤波计算本体系角动量偏差；(4)确定整轨角动量偏差最大值及相应轨位；(5)计算电推卸载目标角动量；(6)电推卸载弧段完成后处理：当本圈次电推位保兼卸载点火完毕后，将本体系三轴需卸载角动量历史记录值dHE[0]、dHE[1]、dHE[2]和轨位记录姿态转换矩阵CbiM[0]、CbiM[1]、CbiM[2]重新初始化，即对于i＝0,1,2：dHE[i]＝0CbiM[i]＝I。2.根据权利要求1所述的一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，其特征在于，步骤(2)中，当目标角动量设定在轨道系时，首先将其转换到本体系的实时目标角动量，即其中Hxto、Hyto、Hzto分别为轨道系X轴、Y轴、Z轴的目标角动量，Cbo为轨道系到本体系的姿态转换矩阵，Hxtb、Hytb、Hztb分别为本体系X轴、Y轴、Z轴的目标角动量。3.根据权利要求1所述的一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，其特征在于，步骤(2)中，当目标角动量设定在惯性系时，首先将其转换到本体系的实时目标角动量，即其中Hxti、Hyti、Hzti分别为惯性系X轴、Y轴、Z轴的目标角动量，Coi为惯性系到轨道系的姿态转换矩阵。4.根据权利要求1所述的一种固定轨位电推分时卸载的整轨角动量估计和管理方法，其特征在于，步骤(3)中，通过滤波计算当前星体角动量估计值Hxb＝(1
‑
K)
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Hxb+K
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tmpHxbHyb＝(1
‑
K)
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Hyb+K
×
tmpHybHzb＝(1
‑
K)
×
Hzb+K
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tmpHzb
其中tmpHxb、tmpHyb、tmpHzb分别为根据瞬时星体X轴、Y轴、Z轴角速度计算的星体X轴、Y轴、Z轴瞬时角动量，Hxb、Hyb、Hzb分别为星体X轴、Y轴、Z轴的角动量估计值，K为星体角动量估计的滤波系数，则整星角动量合成为其中Hxw、Hyw、Hzw分别为动量轮在星体X轴、Y轴、Z轴的合成角动量，Hx、Hy、Hz为整星本体系X轴、Y轴、Z轴当前角动量。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘潇翔，刘磊，石恒，李光旭，王硕，高俊，马雪，王青，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：