一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法技术

技术编号:41235525 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-09 23:49
本发明专利技术适用于航天控制技术领域,提供了一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法,所述方法包括:建立卫星本体坐标系OXYZ与浮动坐标系O<subgt;f</subgt;X<subgt;f</subgt;Y<subgt;f</subgt;Z<subgt;f</subgt;;基于哈密顿原理建立含柔性伸展臂的微小卫星的刚柔耦合动力学模型;使用四元数描述微小卫星的运动学方程,基于四元数描述,定义卫星实际运动姿态与预期运动姿态的误差;设定卫星姿态角加速度为正弦形式的机动路径,设定多模成型器,将机动路径与多模成型器进行卷积,得到调制后的目标姿态信号;本发明专利技术对卫星大角度姿态机动时的角加速度采用正弦函数形式进行规划,并利用多个输入成型器组成多模输入成型器对柔性附件进行主动抑振处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天控制,尤其涉及一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法


技术介绍

1、随着现代天文观测技术的进一步发展,对于观测器的精度以及拍摄图像的清晰度要求也在不断提高,具体表现为对于观测设备的精度要求的不断提高。为满足这一需求,同时减小发射尺寸降低发射成本,考虑设计含有可展开柔性臂的航天器。可将尺寸、质量较小的镜头安放在伸展臂末端,将较大的光学设备主体与卫星本体固连、安放在伸展臂底端,从而将伸展臂的长度作为光学设备以外焦距的增加量,起到增长焦距、提高观测清晰度的效果,可参考图9。

2、但是,含有柔性附件的航天器在轨执行任务期间,有时需要进行大角度快速的姿态机动,但由于柔性臂的存在,不仅会使得柔性臂末端产生振动、影响柔性臂末端的镜头与固连在卫星上的光学设备的对准,也会对于卫星本体姿态的产生一定的干扰,从而姿态的指向精度也会受到影响;因此需要进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术实施例的目的在于提供一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法,通过对于卫星大角度姿态机动过程中每一时刻的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法,该方法用于含柔性伸展臂的微小卫星,使用动量轮作为卫星姿态机动的控制器,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多模成型器包括:EI输入成型器、ZVD输入成型器,通过两个EI输入成型器对柔性伸展臂的两阶的弯曲模态进行主动抑制,通过ZVD输入成型器对于柔性伸展臂的扭转模态进行主动抑制。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述EI输入成型器,满足:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立卫星本体坐标系OXYZ与浮动坐标系OfXfYfZf的步骤中,卫星本体坐...

【技术特征摘要】

1.一种微小卫星大角度姿态机动中的高精度指向方法,该方法用于含柔性伸展臂的微小卫星,使用动量轮作为卫星姿态机动的控制器,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多模成型器包括:ei输入成型器、zvd输入成型器,通过两个ei输入成型器对柔性伸展臂的两阶的弯曲模态进行主动抑制,通过zvd输入成型器对于柔性伸展臂的扭转模态进行主动抑制。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述ei输入成型器,满足:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立卫星本体坐标系o...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙亮郭艳赵泽林牛晓洁黄海陈珅艳刘家俊
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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