[发明专利]一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法

权利要求书

1.一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1利用卫星体的动力学及运动学方程对星体惯性角速度实时估计；

S2利用0-1式太阳敏感器测量太阳出现在卫星的具体方位，结合卫星惯性角速度估计信息，进行搜索太阳，使得模拟太阳敏感器朝向太阳；

其中，太阳帆板安装在星体上，使用0-1式太阳敏感器搜索太阳，使得星体上安装的太阳帆板的一侧对日设置；0-1太阳敏感器搜索太阳时的控制策略为：若0-1太阳敏感器敏的受照面非对日定向面，使卫星沿其中一轴转动，使星体的对日定向面向日照方向运动，则卫星绕该轴转动的控制角速度设定为星体在该轴的惯性角速度估计值；

S3根据模拟太阳敏感器量测信息，计算两维姿态角；

S4利用模拟太阳敏感器的两维姿态角和卫星惯性角速度估计信息控制卫星姿态捕获，减小太阳矢量与星体在该轴的夹角，使得卫星的对日定向面捕获太阳。

2.如权利要求1所述的一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于，所述S1中，具体包含以下步骤：

S11计算控制输入引起的角速率项；

计算飞轮角动量变化率

计算星体总角动量：

计算轨道陀螺力矩：

式中T_d(k)是该拍外干扰力矩，通过地面分析计算得知；

已知b＝I^-1·ΔT；

控制输入引起的角速率项：

S12利用滤波方程求解角速率估计值：

设由角度敏感器测量值求得的轨道参考系的姿态角为θ_m、ψ_m，则，由如下滤波方程求解角速率估计值：

以上递推公式中的状态量初值为：

——为上一拍三轴惯性角速度的估计值；

θ_m、ψ_m——为当前拍三轴欧拉角的测量值；

——当前拍三轴惯性角速度估计值。

3.如权利要求2所述的一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于，所述S2中，卫星绕该轴转动的控制角速度设定为星体对应该轴的惯性角速度估计值，数值为0.5度/秒。

4.如权利要求3所述的一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于，所述S4中根据模拟太阳敏感器量测信息，计算的两维姿态角为偏航太阳角和滚动太阳角。

5.如权利要求4所述的一种基于角速度估计信息和太阳敏感器的捕获太阳方法，其特征在于，所述S4中，利用模拟太阳敏感器测的两维姿态角，作为控制系统的姿态基准输入项，当卫星惯性角速度估计值和角速度积分值小于一定阈值时，判定卫星的对日定向面捕获太阳成功。