[发明专利]一种三轴磁力矩器的控制方法以及装置

说明书

本申请实施例提供了一种三轴磁力矩器的控制方法以及装置，用于为卫星的姿态控制提供一种新的三轴磁力矩器的控制方式，无需使用磁强计，即可完成磁力矩器的控制，进而完成卫星的磁阻尼以及姿态的调整。在获取到三轴磁力矩器当前的第一三轴状态数据时，可基于该第一三轴状态数据生成第二三轴状态数据，并指示三轴磁力矩器根据该第二三轴状态数据生成相对应的磁矩，由此卫星的角动量数据随之改变，此时，可根据前后的第一三轴状态数据、第二三轴状态数据，还有第一角动量数据以及第二角动量数据，判断减少卫星的角动量的正确磁矩方向，并生成对应的目标三轴状态数据，指示三轴磁力矩器根据该目标三轴状态数据生成对应的磁矩，即可有效减少卫星的角动量。

技术领域

本申请涉及卫星领域，尤其涉及一种三轴磁力矩器的控制方法以及装置。

背景技术

对于微、小卫星来说，卫星的姿态控制通常采用的磁力矩器作为姿态控制的执行机构。

磁力矩器又可称为三轴磁力矩器，由三个外部缠绕线圈的磁棒以及控制电路组成，并根据预设三个方向的姿态轴X、Y、Z，分别安装在平行于这三个姿态轴的方向的地方。在工作时，各轴的线圈通过施加一定电流大小和电流方向的工作电流，生成预期的磁矩，从而，与轨道地磁场相互作用，以此卫星可得到相对应的力矩，并随之转动、校正卫星自身的姿态。

而在现有的技术中，通常通过磁强计采集卫星所处空间位置的磁场信息，以基于该磁场信息，计算出磁力矩器所需生成的磁矩，这意味着，磁力矩器的控制，依赖于磁强计，而对于某些设备数量有限或者空间有限的卫星来说，显然磁强计固定占据了一定的空间以及成本。

发明内容

本申请实施例提供了一种三轴磁力矩器的控制方法以及装置，用于为卫星的姿态控制提供一种新的三轴磁力矩器的控制方式，无需使用磁强计，即可完成磁力矩器的控制，进而完成卫星姿态的调整。

第一方面，本申请实施例提供了一种三轴磁力矩器的控制方法，方法包括：

获取三轴磁力矩器的第一三轴状态数据以及陀螺仪的第一角速度数据，三轴磁力矩器以及陀螺仪分别配置于卫星上，三轴磁力矩器用于根据接收到的状态变量值生成相对应的磁矩，陀螺仪用于采集卫星的角速度数据；

在当前的第一三轴状态数据的基础上，生成三轴磁力矩器对应的在三轴方向上的第二三轴状态数据；

向三轴磁力矩器发送第一磁矩控制指令，第一磁矩控制指令用于指示三轴磁力矩器依照第二三轴状态数据生成磁矩；

获取陀螺仪的第二角速度数据；

在卫星的转动惯量数据的基础上，分别根据第一角速度数据以及第二角速度数据，计算得到卫星对应的第一角动量数据以及第二角动量数据；

根据第一角动量数据、第二角动量数据、第一三轴状态数据以及第二三轴状态数据，确定用于减少卫星的角动量的目标三轴状态数据；

向三轴磁力矩器发送第二磁矩控制指令，第二磁矩控制指令用于指示三轴磁力矩器依照第二三轴状态数据生成磁矩。

示例性的，在第一三轴状态数据的基础上，生成三轴磁力矩器对应的在三轴方向上的第二三轴状态数据包括：

分别提取第一三轴状态数据中X轴、Y轴以及Z轴方向上的状态数据；

依次在X轴、Y轴以及Z轴方向上的状态数据的基础上分别正向调整预设的单位状态数据，得到第一子三轴状态数据、第二子三轴状态数据以及第三子三轴状态数据，并将第一子三轴状态数据、第二子三轴状态数据以及第三子三轴状态数据共三组状态数据作为第二三轴状态数据；

第二角动量数据包括第一子三轴状态数据对应的第一子角动量数据、第二子三轴状态数据对应的第二子角动量数据以及第三子三轴状态数据对应的第三子角动量数据，根据第一角动量数据、第二角动量数据、第一三轴状态数据以及第二三轴状态数据，确定用于减少卫星的角动量的目标三轴状态数据包括：