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原文传递空间扫描机构的角动量前馈补偿方法及补偿系统

专利名称：	空间扫描机构的角动量前馈补偿方法及补偿系统
摘要：	本发明提供了一种空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，包括以下步骤，S1、构建角动量前馈补偿模型：根据空间扫描机构的扫描运动模型构建角动量前馈补偿模型；S2、信息采集：星载计算机采集空间扫描机构的启动时刻信息和运动过程中的换向时刻信息；S3、计算输出反作用飞轮最终转速：星载计算机根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2的采集信息，输出反作用飞轮的最终转速，实现对空间扫描机构的角动量前馈补偿。本发明根据一类扫描相机扫描运动规律的方法的特点，针对性的设计了搭载此类载荷的遥感卫星的角动量前馈补偿方法，可以较好的提升遥感卫星成像质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海卫星工程研究所
发明人：	韩旭;俞洁;陆国平;铁琳;赵晋;陈祥;刘伟;任秉文;伍亚运
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910749982.7
公开号：	CN110450982A
代理机构：	上海段和段律师事务所
代理人：	李佳俊;郭国中
分类号：	B64G1/10(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	200240上海市闵行区华宁路251号
主权项：	1.一种空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，其特征在于，包括以下步骤， S1、构建角动量前馈补偿模型：根据空间扫描机构的扫描运动模型构建角动量前馈补偿模型； S2、信息采集：星载计算机采集空间扫描机构的启动时刻信息和运动过程中的换向时刻信息； S3、计算输出反作用飞轮最终转速：星载计算机根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2的采集信息，输出反作用飞轮的最终转速，实现对空间扫描机构的角动量前馈补偿。 2.根据权利要求1所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤S1中，角动量前馈补偿模型的构建方法包括： S11、将空间扫描机构的扫描运动模型表述为角动量与时间的关系式； S12、将步骤S11中的角动量与时间的关系式按照1/2正弦周期加速、减速及匀速的规律重新描述得到角动量前馈补偿模型，使得角动量前馈补偿模型中的角动量与时间轴包络的面积和空间扫描机构的角动量与时间轴包络的面积相等。 3.根据权利要求1所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤S2中，信息采集方法包括： S21、采集空间扫描机构的启动时刻信息并进行编码，输出给星载计算机； S22、采集空间扫描机构运动过程中的换向时刻信息并进行编码，输出给星载计算机。 4.根据权利要求1所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤S3中，反作用飞轮最终转速的计算方法如下： S31、根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2得采集到的信息，按照下式计算反作用飞轮前馈补偿转速ω：其中，H为步骤S1中的角动量前馈补偿模型实时得出的角动量，单位Nms， J为反作用飞轮的转动惯量，单位kgm2； S32、将步骤S31得到的反作用飞轮前馈补偿转速ω与反作用飞轮当前转速ω0进行叠加，输出反作用飞轮的最终转速。 5.一种空间扫描机构的角动量前馈补偿系统，其特征在于，包括以下模块，角动量前馈补偿模型构建模块：根据空间扫描机构的扫描运动模型构建角动量前馈补偿模型；信息采集模块：星载计算机采集空间扫描机构的启动时刻信息和运动过程中的换向时刻信息；反作用飞轮最终转速的计算输出模块：星载计算机根据角动量前馈补偿模型构建模块得到的角动量前馈补偿模型，结合信息采集模块的采集的信息，输出反作用飞轮的最终转速，实现对空间扫描机构的角动量前馈补偿。 6.根据权利要求5所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿系统，其特征在于，所述角动量前馈补偿模型构建模块中，角动量前馈补偿模型的构建方法包括： S11、将空间扫描机构的扫描运动模型表述为角动量与时间的关系式； S12、将步骤S11中的角动量与时间的关系式按照1/2正弦周期加速、减速及匀速的规律重新描述得到角动量前馈补偿模型，使得角动量前馈补偿模型中的角动量与时间轴包络的面积和空间扫描机构的角动量与时间轴包络的面积相等。 7.根据权利要求5所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿系统，其特征在于，所述信息采集模块的信息采集方法包括： S21、采集空间扫描机构的启动时刻信息并进行编码，输出给星载计算机； S22、采集空间扫描机构运动过程中的换向时刻信息并进行编码，输出给星载计算机。 8.根据权利要求5所述的空间扫描机构的角动量前馈补偿系统，其特征在于，所述反作用飞轮最终转速的计算输出模块中，反作用飞轮最终转速的计算方法如下： S31、根据步骤S1得到的角动量前馈补偿模型，结合步骤S2得采集到的信息，按照下式计算反作用飞轮前馈补偿转速ω：其中，H为步骤S1中的角动量前馈补偿模型实时得出的角动量，单位Nms， J为反作用飞轮的转动惯量，单位kgm2； S32、将步骤S31得到的反作用飞轮前馈补偿转速ω与反作用飞轮稳态控制转速ω0进行叠加，输出反作用飞轮的最终转速。
所属类别：	发明专利