[发明专利]火星探测器自主对日定向最简控制方法

权利要求书

1.火星探测器自主对日定向最简控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)探测器进入全姿态对日定向模式后，向偏航飞轮发送固定转速指令；

2)采用“比例+微分”的PD控制方式进行捕获太阳控制，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的微分作为D项反馈；

3)进行太阳角判断，当滚动、俯仰太阳角持续800s小于10°时切换控制律；

4)完成捕获太阳后采用“比例+积分”的PI控制方式进行稳态对日定向，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的积分作为I项反馈。

2.根据权利要求1所述的火星探测器自主对日定向最简控制方法，其特征在于：所述步骤1-2)中，采用“比例+微分”的PD控制方式进行捕获太阳控制，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的微分作为D项反馈，偏航轴始终发送固定转速指令，滚动轴、俯仰轴飞轮转速指令计算公式为：

Ry=Kp2θ+Kd2θ·]]>

式中R_x——滚动轴飞轮转速指令；

R_y——俯仰轴飞轮转速指令；

K_p1——滚动轴P项反馈系数；

K_p2——俯仰轴P项反馈系数；

K_d1——滚动轴D项反馈系数；

K_d2——俯仰轴D项反馈系数。

3.根据权利要求1所述的火星探测器自主对日定向最简控制方法，其特征在于：所述步骤1-4)中，完成捕获太阳后采用“比例+积分”的PI控制方式进行稳态对日定向，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的积分作为I项反馈，偏航轴始终发送固定转速指令，滚动轴、俯仰轴飞轮转速指令计算公式为：

Ry=Kp2θ+Ki2∫t0tθdt]]>

式中R_x——滚动轴飞轮转速指令；

R_y——俯仰轴飞轮转速指令；

K_p1——滚动轴P项反馈系数；

K_p2——俯仰轴P项反馈系数；

K_i1——滚动轴I项反馈系数；

K_i2——俯仰轴I项反馈系数；

t₀——进入对日定向的起始时刻；

t——当前时刻。