[发明专利]一种能够提高卫星响应速度的精准控制方法

权利要求书

1.一种能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1），建立卫星动力学模型，此卫星动力学模型包含相机运动；

步骤2），对于相机的运动规律进行建模与分析；

步骤3），根据相机的运动规律计算相机的角加速度与扫描角，并计算相机运动时产生的干扰力矩；

步骤4），对相机运动产生的干扰力矩进行补偿和控制；

步骤5），建立卫星力矩控制规律；

步骤6），设定卫星力矩控制参数；

步骤7），对卫星力矩控制规律和卫星力矩控制参数进行稳定性分析，若稳定性合格，将该规律导致入特定系统内运行；若稳定性不合格，跳转执行步骤5）；

步骤8），搭建太空环境异扰动下控制力矩与卫星姿态角速度互相反馈的动力学环境；

步骤9），对控制力矩的深度进行增强训练；

步骤10），基于增强训练后的力矩控制参数与卫星力矩控制规律进行控制。

2.根据权利要求1所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于， 步骤1）中所述的相机运动包含扫描相机的运动与凝视相机的运动，其中，扫描相机发现目标后交付凝视相机进行目标捕获和持续跟踪，扫描相机采用一维运动模式进行推扫，凝视相机采用扫描和步进两维运动模式实现目标跟踪。

3.根据权利要求2所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤2）中对凝视相机进行建模和分析时，分析凝视相机的两维扫描机构在转动过程中滚动和俯仰方向上产生的加速、匀速和减速运动。

4.根据权利要求3所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤3）中利用傅里叶变换算法计算扫描相机和凝视相机运动时产生的干扰力矩。

5.根据权利要求4所述的一种能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤4）中采用前馈补偿方案对相机运动产生的干扰力矩进行补偿和控制，在相机运动时，利用独立于控制系统执行机构的单独补偿飞轮产生一个与相机运动产生的干扰力矩大小相等、方向相反的控制力矩，补偿相机运动的干扰力矩。

6.根据权利要求5所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤5）中，若卫星力矩接近奇异时，指令力矩全部分量分配给反作用卫星助推系统。

7.根据权利要求6所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤6）中采用变结构控制设定卫星力矩控制参数。

8.根据权利要求7所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤7）中利用Lyapunov函数对卫星力矩控制规律和卫星力矩控制参数进行稳定性分析。

9.根据权利要求8所述的能够提高卫星响应速度的精准控制方法，其特征在于，所述步骤9）中使用DQN算法进行控制力矩的深度增强训练。