[发明专利]火星探测器自主对日定向最简控制方法

摘要

本发明公开一种火星探测器自主对日定向最简控制方法，使用于火星探测器任意姿态情况下完成全姿态捕获太阳和对日定向，仅仅使用模拟太阳角计作测量，反作用飞轮作为执行部件提供控制力矩。直接使用太阳角计的测量值，无须通过滤波算法确姿态，真正实现了不依赖陀螺的安全模式。与现有技术相比，其有益效果是：该方法能够使火星探测器以最小配置自主完成全姿态捕获太阳和对日定向，提高了系统长期运行的可靠性，具有实用性。

主权项

火星探测器自主对日定向最简控制方法，其特征在于包括如下步骤：1)探测器进入全姿态对日定向模式后，向偏航飞轮发送固定转速指令；2)采用“比例+微分”的PD控制方式进行捕获太阳控制，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的微分作为D项反馈；3)进行太阳角判断，当滚动、俯仰太阳角持续800s小于10°时切换控制律；4)完成捕获太阳后采用“比例+积分”的PI控制方式进行稳态对日定向，利用模拟太阳角计测量值计算的太阳角作为P项反馈，利用太阳角的积分作为I项反馈。