欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法技术

本发明专利技术公开了一种欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法，包括以下步骤：（1）利用姿态敏感器的输出数据确定欠驱动卫星的自旋轴；（2）确定欠驱动轴和正常轴；（3）对卫星进行欠驱动消旋、进动控制至所述陀螺退饱和；（4）所述陀螺退饱和后，对三轴角速度进行欠驱动控制；（5）确定并更新初始姿态四元数；（6）采用动量轮进行姿态捕获和磁力矩器卸载，并确定卫星姿态，将卫星恢复至正常对地三轴稳定姿态。本发明专利技术解决了某通道丧失喷气控制能力的欠驱动卫星恢复正常姿态的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星姿态与轨道控制
，涉及一种。
技术介绍
在轨卫星一般具有喷气控制和基于角动量管理装置(如飞轮/动量轮、控制力矩陀螺等)控制两种方式。基于角动量管理装置的控制由于受限角动量约束，一般仅用于正常情况下的姿态控制。喷气控制具有力矩大且无角动量的约束，对于大的星体初始姿态角速度均可有效地阻尼下来，因此常常用于卫星入轨阶段、系统异常下的对日安全、以及安全模式转正常对地等场合。在全驱动控制方式下，可通过三轴解耦控制方法比较容易地实现卫星的三轴控制，因此目前在轨卫星在三轴上均配置喷气发动机等执行机构。卫星在轨运行过程中，一旦因某种故障导致某一星体轴的喷气发动机无法正常工作时，则卫星喷气控制变为一个欠驱动控制问题，若仍采用全驱动控制下的常规方法则无法实现三轴阻尼控制，从而危及卫星安全。为了建立高速自旋异常卫星的正常姿态，需要进行消旋和进动控制，在陀螺退饱和后，进行速率阻尼直至完成大角度姿态捕获建立正常姿态，这些都需要执行机构来完成控制驱动° 相关文献有:Ramin E 等，A Lyapunov-based fail-safe controller for anunderac本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用姿态敏感器的输出数据确定欠驱动卫星的自旋轴：根据所述姿态敏感器的测量精度和卫星自旋角速度的变化率确定对所述输出数据的采纳间隔；根据所述采纳间隔获取所述输出数据，并进行有效性判断；利用经所述有效性判断的输出数据确定所述自旋轴的方位和大小；（2）确定欠驱动轴和正常轴：若满足则为正常轴；否则，为欠驱动轴，其中，为由陀螺计算的角速度、Tci为控制力矩、Ji为卫星惯量，i=x,y,z，x、y和z分别为星体三轴；（3）对卫星进行欠驱动消旋、进动控制至所述陀螺退饱和：确定所述消旋、进动控制的方向和大小；确定与所述正常轴对应的喷气控...

【技术特征摘要】
1.一种欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)利用姿态敏感器的输出数据确定欠驱动卫星的自旋轴: 根据所述姿态敏感器的测量精度和卫星自旋角速度的变化率确定对所述输出数据的米纳间隔； 根据所述采纳间隔获取所述输出数据，并进行有效性判断； 利用经所述有效性判断的输出数据确定所述自旋轴的方位和大小； (2)确定欠驱动轴和正常轴:若满足4Tci / J:，则为正常轴；否则,为欠驱动轴,其中，戎为由陀螺计算的角速度、Tei为控制力矩、Ji为卫星惯量，i=x, y, z，x、y和z分别为星体三轴； (3)对卫星进行欠驱动消旋、进动控制至所述陀螺退饱和: 确定所述消旋、进动控制的方向和大小； 确定与所述正常轴对应的喷气控制发动机与所述消旋、进动控制方向的几何关系； 确定进行消旋、进动控制的喷气发动机，并进行所述消...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军，王新民，张庆君，徐福祥，宗红，姚宁，周剑敏，赵性颂，雷拥军，李明群，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11