[发明专利]基于失效卫星表面参考点的相对位姿动力学建模方法

权利要求书

1.一种基于失效卫星表面参考点的相对位姿动力学建模方法，其特征在于：

该方法包括如下步骤：

步骤1：利用追踪星上的观测相机对失效卫星进行在轨拍照，通过图像处理，在失效卫星的表面确定一个兴趣区域；

步骤2：建立便于相对位姿动力学模型推导的参考坐标系和兴趣坐标系；

步骤3：根据失效卫星的运动规律，以及追踪星与失效卫星上兴趣区域的关系，建立相对于失效卫星表面的相对位姿动力学模型。

2.根据权利要求1所述的基于失效卫星表面参考点的相对位姿动力学建模方法，其特征在于：所述步骤2中参考坐标系的建立方法为：

以失效卫星的旋转轴与该失效卫星表面的交点为原点o，以失效卫星的旋转轴为x轴，利用观测相机拍到的图片以及追踪星的惯性姿态计算出失效卫星旋转轴的惯性指向；选择一颗参考恒星，根据该恒星的赤经和赤纬，计算该恒星在惯性系中的方向矢量y′，将x轴与y′叉乘得到z轴，y轴根据右手定则确定，则参考坐标系为oxyz，原点o即参考点。

3.根据权利要求1所述的基于失效卫星表面参考点的相对位姿动力学建模方法，其特征在于：所述步骤2中兴趣坐标系的建立方法为：

以观测相机拍照得到的兴趣区域内任一个自然特征点为原点o₁，原点o₁即兴趣点，x₁轴与参考坐标系的x轴平行，确定兴趣点指向参考点的方向矢量z₁，y₁轴根据右手定则确定，则兴趣坐标系为o₁x₁y₁z₁。

4.根据权利要求1所述的基于失效卫星表面参考点的相对位姿动力学建模方法，其特征在于：所述步骤3的步骤如下：

①根据失效卫星本身的特性，对Hill方程进行改进，建立追踪星与失效卫星表面参考点间的相对位置动力学模型；

②根据姿态动力学方程，建立追踪星与失效卫星表面参考点间的相对姿态动力学模型；

③利用相对位置动力学模型中位置与姿态的耦合性，并结合参考轨迹跟踪法，建立近似耦合相对位姿动力学模型。