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原文传递一种基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法

专利名称：	一种基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法
摘要：	本发明公开一种基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，所述方法包括：S1、利用太阳敏感器获取太阳方位信息并记录；S2、基于所述太阳方位信息计算卫星的估计角速度；S3、利用所述估计角速度，设计卫星角速度的控制律以实现对日控制。所述技术方案仅仅使用太阳敏感器就能实现姿态的对日控制。基于本发明所述技术方案应用于仅仅使用太阳敏感器的安全对日控制，既能节省成本又能增加可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京电子工程总体研究所
发明人：	张鹏飞;陈勤;王洪涛;黄兴宏;姚雨晗;闫捷;郝俊红;孙进
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910524973.8
公开号：	CN110228605A
代理机构：	北京正理专利代理有限公司
代理人：	付生辉
分类号：	B64G1/24(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100854 北京市海淀区永定路52号
主权项：	1.一种基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述方法包括： S1、利用太阳敏感器获取太阳方位信息并记录； S2、基于所述太阳方位信息计算卫星的估计角速度； S3、利用所述估计角速度，设计卫星角速度的控制律以实现对日控制。 2.根据权利要求1所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述太阳方位信息表示为：其中，xn、yn、zn分别表示太阳在本体坐标系中x轴、y轴和z轴上的坐标，s表示坐标的集合，n为正整数。 3.根据权利要求1所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，步骤S2包括：判断所述估计角速度的角速度方向；计算所述估计角速度的角速度值；根据所述角速度方向和所述角速度值，获取卫星的估计角速度。 4.根据权利要求3所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述判断所述估计角速度的角速度方向包括：列出关于所述太阳方位信息的矩阵，求取对应所述矩阵中最小特征值的特征向量表示为：其中，得出的最小特征值的特征向量记为[a；b；c]；根据所述太阳方位信息中当前太阳方位坐标(x1，y1，z1)和初始太阳方位坐标(xn，yn，zn)，以特征向量[a；b；c]为轴，判断所述角速度方向：r＝r1×rn,r1＝[x1；y1；z1],rn＝[xn；yn；zn]，其中r1为表示当前太阳方位的矢量，rn为表示初始太阳方位的矢量，当[a；b；c]·r≥0时，判断所述角速度方向为Ro＝-[a；b；c]；当[a；b；c]·r＜0时，判断所述角速度方向为Ro＝[a；b；c]。 5.根据权利要求4所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述计算所述估计角速度的角速度值包括：将矢量r1和矢量rn投影到矢量群端点所在的平面，计算太阳绕转轴运动的角度，基于经过的时间T计算得到所述角速度值：其中，d1＝Ro×V1,d2＝Ro×Vn，d1为与转轴方向、观测矢量r1垂直的矢量，d2为为与转轴方向、观测矢量r2垂直的矢量，V1为矢量r1的方向，Vn为矢量rn的方向；矢量群端点为太阳敏感器测量的太阳矢量方向对应的矢量端点的集合；转轴为所述角速度方向所在直线。 6.根据权利要求5所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述估计角速度为：Ω＝ω·Ro。 7.根据权利要求1所述的基于太阳敏感器的卫星安全对日控制方法，其特征在于，所述卫星角速度的控制律表示为：M＝P(SExp×Ssensor)-DΩ，其中P表示比例控制系数矩阵，SExp表示期望指向太阳的本体系矢量，Ssensor表示当前太阳方位，D表示微分控制系数矩阵，Ω表示估计角速度。
所属类别：	发明专利