一种基于中继星测控的卫星姿态指向方法和系统

    公开(公告)号:CN113830330B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202111161408.3

    申请日:2021-09-30

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明公开了一种基于中继星测控的卫星姿态指向方法和系统,该方法包括:计算得到太阳矢量在目标本体坐标系中的投影坐标;根据太阳矢量在目标本体坐标系中的投影坐标,解算得到目标四元数;根据解算得到的目标四元数,进行机动路径规划,得到机动路径规划后的目标四元数;根据机动路径规划后的目标四元数,进行卫星姿态指向调节。本发明可在测控天线不可转动时建立用户星对中继星的测控链路,在姿态指向期间同时考虑了测控天线指向中继星的需求和太阳帆板对日需求,保障了能源的有效利用。

    无陀螺情况下卫星角速度异常故障在线智能诊断方法

    公开(公告)号:CN113466483B

    公开(公告)日:2023-07-14

    申请号:CN202110672025.6

    申请日:2021-06-17

    IPC分类号: G01P3/00 G01C1/00

    摘要: 本发明涉及无陀螺情况下卫星角速度异常故障在线智能诊断方法,属于空间飞行器故障诊断领域;步骤一、设定采样周期为Δt,记时间序列为t1,t2,…tk,…,设当前时刻为tk;步骤二、测量当前时刻姿态角为θ(k),计算当前时刻姿态角滤波值步骤三、计算当前时刻的角速度估计值和角加速度估算值步骤四、计算角速度偏差EW;步骤五、根据当前卫星是否处于姿态机动过程中,进行区分处理;步骤六、设定角速度异常概率阈值PY,分别将P1、P2与PY进行比较,判定角速度是否正常;本发明克服了差分计算角速度导致噪声较大、角速度判断阈值固定且无法在线自动调整导致误判率较高的缺陷,也避免了只能利用遥控指令人工修改阈值的困难和风险。

    一种面向推力器复用的三轴解耦姿态控制方法

    公开(公告)号:CN114019992B

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202111175986.2

    申请日:2021-10-09

    IPC分类号: G05D1/08

    摘要: 本发明涉及一种面向推力器复用的三轴解耦姿态控制方法,属于航天器姿态轨道控制领域。步骤包括:(1)记控制周期计数k初始值为1,若允许喷气分时解耦控制,则循环进行步骤(2)~步骤(6);(2)计算喷气输出轴;(3)姿控推力器分配;(4)计算分时解耦干扰力矩;(5)计算干扰前馈补偿量;(6)若禁止喷气分时解耦控制,则退出计算流程;否则返回步骤(2),k加1。本发明所涉及的推力器力矩输出分时调制方法,针对推力器输出耦合问题,采用分时调制方式,实现三轴喷气输出力矩解耦,减小了非期望输出轴的干扰力矩。

    一种面向能源安全的太阳帆板主动控制及故障检测方法

    公开(公告)号:CN113830331B

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202111177518.9

    申请日:2021-10-09

    IPC分类号: B64G1/24 B64G1/44

    摘要: 本发明涉及一种面向能源安全的太阳帆板主动控制及故障检测方法,步骤包括:(1)设置帆板初始转动方向SDir为1,控制方式SMode为HOLD,控制计数器NSCounter为0,记标定点火次数k初始值为1,若允许帆板主动控制,则循环进行步骤(2)~步骤(6);(2)计算帆板目标转角;(3)帆板转角测量跳变故障检测及处理;(4)根据帆板目标转角和采集的帆板测量转角,计算帆板转角偏差值;(5)根据转角偏差值,生成帆板分级驱动指令;(6)若禁止帆板主动控制,则退出计算流程;否则返回步骤(2),k加1。本发明具有转角计数跳变故障自主检测能力,解决了转角计数跳变故障检测和处理问题。

    动量轮摩擦力矩高精度自适应在线估计方法

    公开(公告)号:CN114626198A

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202210112549.4

    申请日:2022-01-29

    摘要: 本发明一种动量轮摩擦力矩高精度自适应在线估计方法,以动量轮转速为输入,同时构造灰色预测算法与零阶观测器,对下一时刻的动量轮摩擦力矩进行预测;灰色预测算法与零阶观测器的输出根据动量轮的当前转速进行自适应加权;在灰色预测模型的计算过程中,利用转速均方差自动调整预测步长。本发明克服了直接利用原始转速信息进行摩擦力矩估计的弊端,又避免了额外引入动量轮控制电压或控制电流的开销,而摩擦力矩测量的准确性可有效提高,尤其适用于大转速范围条件下的动量轮摩擦力矩估计。

    一种基于融合目标姿态的机动过程能源角动态跟踪方法

    公开(公告)号:CN112061424B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202010687180.0

    申请日:2020-07-16

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明公开一种基于融合目标姿态的机动过程能源角动态跟踪方法,一方面综合电推轨控坐标系、电推点火压倾角需求、太阳矢量方向、轮控能力关系,给出电推点火过程满足能源角精度指标的动态跟踪能源角计算方法;另一方面,根据电推轨道转移中的点火方向调整需求,通过轨迹规划获取机动过程每个时刻的目标姿态四元数,实时解算针对当前时刻、当前轨位的目标能源角,得到相对点火方向调整初始时刻的能源角偏差,以轨控点火方向所在轴作为姿态补偿欧拉轴,将能源角偏差作为姿态补偿欧拉角,获取融合目标姿态,从而在电推点火方向调整到位后即刻满足对日能源要求。该方法已在轨应用于我国新一代地球同步轨道大型卫星平台,具有高度的工程实用价值。

    一种克服周期性活动部件影响的强抗扰复合控制方法

    公开(公告)号:CN113401366A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110674004.8

    申请日:2021-06-17

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明涉及一种克服周期性活动部件影响的强抗扰复合控制方法,属于航天器姿态控制领域;综合利用快速傅里叶变换(FFT)和扩张状态观测器(ESO)估计周期性干扰,在此基础上根据角动量守恒原理设计等效前馈补偿律,且利用模糊逻辑系统调整干扰力矩前馈补偿时刻值,并根据是否处于前馈补偿期间而动态调整PID控制器的增益。与现有方法相比,本方法无需进行系统辨识、无需过多的模型先验知识,以简洁的控制律实现了较好的抗扰效果;本发明用于具有周期性干扰的卫星姿态控制中,可有效改善系统的姿态控制精度和姿态稳定度。整个方法系统性强,过程清晰,易于实现。