[发明专利]含旋转载荷的卫星动力学建模及轴承处受力的确定方法

权利要求书

1.含旋转载荷的卫星动力学建模方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、对由卫星平台、平台三轴正交飞轮、旋转载荷组成的卫星系统建立地心赤道坐标系、轨道坐标系、系统质心坐标系、卫星平台本体系、平台飞轮本体系以及载荷本体系；

步骤二、根据卫星系统结构，建立卫星平台、平台三轴正交飞轮、旋转载荷的动能解析形式，进而由卫星平台动能、轮控系统动能、旋转载荷动能叠加得到卫星系统动能；

步骤三、根据步骤二中得到的卫星系统动能，通过第二类拉格朗日方程得到卫星系统动力学模型；包括卫星系统的平动方程、卫星系统的姿态方程、飞轮的驱动方程以及旋转载荷的驱动方程。

2.根据权利要求1所述含旋转载荷的卫星动力学建模方法，其特征在于，步骤一中所述建立地心赤道坐标系、轨道坐标系、系统质心坐标系、卫星平台本体系、平台飞轮本体系以及载荷本体系的具体步骤包括：

建立地心赤道坐标系oxyz：以地心为赤道坐标系原点o，x轴在J2000地球平赤道面内由地心指向J2000时刻的平春分点，z轴为J2000地球平赤道面的法线且指向北极方向，y轴同x轴、z轴构成右手系；

建立轨道坐标系o_ox_oy_oz_o：以卫星系统质心为轨道坐标系的坐标原点o_o，x_o轴在轨道面内并指向卫星的前进方法，z_o轴由卫星系统质心指向地心，y_o轴同x_o轴、z_o轴构成右手系；

建立系统质心坐标系o_sx_sy_sz_s：以卫星系统质心为系统质心坐标系的坐标原点o_s，x_s轴与y_o轴方向相反，y_s轴与z_o轴方向相反，z_s轴同x_s轴、y_s轴构成右手系；

建立卫星平台本体系o_bx_by_bz_b：以卫星平台质心为卫星平台本体系的坐标原点o_b，x_b轴与y_o轴方向相反，y_b轴与z_o轴方向相反，z_b轴同x_b轴、y_b轴构成右手系；

建立平台飞轮本体系o_wix_wiy_wiz_wi：以飞轮i的质心为o_wix_wiy_wiz_wi的坐标原点o_wi，x_wi轴的指向与x_b相同、y_wi轴的指向与x_b相同、z_wi轴的指向与z_b相同；其中，i＝1,2,3，飞轮1、飞轮2、飞轮3分别代表平台三轴正交飞轮系统中的x_b轴飞轮、y_b轴飞轮、z_b轴飞轮；

建立载荷本体系o_px_py_pz_p：以载荷质心为载荷本体系的坐标原点o_p，x_p、y_p、z_p三轴的指向分别与x_b、y_b、z_b相同。