[发明专利]一种基于安全区的特征质量获取方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星姿态控制领域，涉及一种非合作目标的质量特性获取方法。

背景技术

绳系卫星的概念最早于20世纪50年代出现在文献中，实际上更早在1895年，当代空间技术的先驱者，俄罗斯的齐奥尔科夫斯基在他的“对于地球和太阳的幻想”文章里就建议，利用重力梯度，在空间用一根长绳将两个大的质量物体(卫星)连接起来，可以控制其运动。长绳两端的卫星分别称为母星和子星，其中母星通常为实施主动控制动作的卫星，另一端受控物体(卫星)称为子星。

绳系卫星在清理空间碎片方面具有优势，但通常空间碎片的质量是未知的，因此为了设计绳系张力大小必须对非合作目标质量进行辨识，以保证捕获及回收任务的顺利完成；更重要的是，在质量辨识过程中必须保证非合作目标与母星之间的最小相对距离，即相对距离要大于根据安全区条件设定的最小相对距离，以避免碰撞事件的发生，从而保证系统安全性。

目前绳系卫星张力控制设计基于的动力学模型通常是基于子星真实质量下的各种条件下的简化，由于忽略了绳系弹性、绳系质量、环境干扰等因素，根据真实质量设计的张力控制下，绳系卫星的控制精度与期望获取的控制精度存在一定差距。并且，以往绳系系统质量特性辨识通常通过引入各种激励，产生足够的信号，并基于最小二乘或其他具有统计特性的算法进行辨识，忽略了在辨识过程中母星和子星之间安全的考虑，不适用于长距离柔软系绳连接下绳系系统的控制。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种安全性高、辨识精度高的基于安全区的特征质量获取方法。

本发明的技术解决方案是：一种基于安全区的特征质量获取方法，步骤如下：

(1)将外部干扰因素δ纳入绳系卫星的质量特性，由此建立绳系卫星的动力学模型为

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