一种卫星初入轨段的初始太阳捕获方法技术

本发明专利技术涉及一种卫星初入轨段的初始太阳捕获方法，该方法包括：（１）根据太阳矢量在惯性系下的单位矢量Ｓｉ，并结合星箭分离时卫星的初始姿态计算星体对日轴在惯性系下的矢量ｎＺｉ，初始化捕获太阳起始时刻的姿态四元素（２）每个控制周期，根据陀螺的测量输出更新四元素作为本次的控制器输入量；（３）控制卫星进行姿态机动，直至此时卫星的对日轴已经指向太阳，完成初始太阳捕获，本发明专利技术方法非常适用于卫星初入轨阶段的太阳捕获任务，能够令卫星以最短的路径和最快的时间捕获太阳，及时保证了卫星的能源供应，此外本方法还可以推广应用到任何已知目标矢量位置坐标和当前姿态信息的卫星指向控制中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种卫星姿态指向控制的实现方法，特别是涉及一种卫星初入轨段的 初始太阳捕获方法。
技术介绍
一般卫星的控制系统在入轨初期首先要解决的问题是，建立正常姿态(一般是对 地定向)和获取能源，获取能源是卫星在轨生存的基本条件，正常姿态是卫星正常工作的 必要条件。虽然一般对地定向的卫星在入轨初期都首选直接建立对地姿态，但出于安全性 的考虑，先对日定向获取能源，再转对地定向是更为稳妥的方式，尤其是对遥感九号卫星来 说。遥感九号卫星由三颗卫星组成，采用一箭三星的方式发射入轨，由于三颗星先后分离的 时间间隔很短，而分离的条件有可能不够理想，为了确保安全，遥感九号卫星改变了以往低 轨卫星入轨后先消初偏再进行粗对地的飞行程序，而是采用先对日定向确保证能源，再由 地面在适当的时候发指令转入三轴稳定对地定向。而以往卫星对日定向时先要搜索太阳，即捕获太阳的过程。这个过程一般是由安 装在卫星对日轴方向上的太阳敏感器来指挥实现的。太阳敏感器好像一双识别太阳的眼 睛，可以告诉卫星目前是否能见到太阳。但太阳敏感器有视场的限制，如果太阳落在太阳敏 感器的视场之外，则卫星就无法获得任何太阳信息，此时就需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星初入轨段的初始太阳捕获方法，其特征在于包括如下步骤：（１）初始化捕获太阳起始时刻的姿态四元素＊↓［ＢＴ］，＊↓［ＢＴ］＝［＊↓［ＢＴ１］＊↓［ＢＴ２］＊↓［ＢＴ３］＊↓［ＢＴ４］］↑［Ｔ］，具体方法为：ａ）、根据轨道系相对于惯性系的姿态转换矩阵Ｃ↓［ＯＩ］，和卫星本体系相对于轨道系的姿态转换矩阵Ｃ↓［ＢＯ］，计算卫星本体系相对于惯性系的姿态转换矩阵Ｃ↓［ＢＩ］，所述卫星本体系是指固连于卫星星体的笛卡尔坐标系，三个坐标轴分别定义为Ｘ轴，Ｙ轴和Ｚ轴：Ｃ↓［ＢＩ］＝Ｃ↓［ＢＯ］.Ｃ↓［ＯＩ］，记Ｃ↓［ＢＩ］＝（＊＊＊）ｂ）、由对应时刻的太阳矢量在惯性系下的单位矢量Ｓ↓［ｉ］和星体对日轴在惯性...

【技术特征摘要】
1.-种卫星初入轨段的初始太阳捕获方法，其特征在于包括如下步骤⑴初始化捕获太阳起始时刻的姿态四元素知Γ ,知.=Rsn qBT2 qBTi Ssr4]，具 体方法为a)、根据轨道系相对于惯性系的姿态转换矩阵Cra，和卫星本体系相对于轨道系的姿态 转换矩阵CTO，计算卫星本体系相对于惯性系的姿态转换矩阵Cbi，所述卫星本体系是指固连 于卫星星体的笛卡尔坐标系，三个坐标轴分别定义为X轴，Y轴和Z轴Λα12 13记 =a2\α22α23Bi = Cbo . Coi 5^31α32α33b)、由对应时刻的太阳矢量在惯性系下的单位矢量Si和星体对日轴在惯性系下的矢量 IiZi,计算出太阳矢量与星体对日轴间的夹角δ ν-α32 -α33] ^nZi = [nZix nZiy nZiz ]r δ = · nZt = arccos{SixnZix + SiynZiy + Si2nZi2)所述星体对日轴为卫星本体系中的-Z轴，即Z轴的反向； c)、进一步得出捕获太阳起始时刻的姿态四元素也r 如果 δ > 175° 则与BT = τ，记知Γ = Ubtx ^bti...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋庆华，柯旗，魏春岭，杨鸣，莫鑫，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]