[发明专利]欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法

摘要

本发明公开了一种欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法，包括以下步骤：（1）利用姿态敏感器的输出数据确定欠驱动卫星的自旋轴；（2）确定欠驱动轴和正常轴；（3）对卫星进行欠驱动消旋、进动控制至所述陀螺退饱和；（4）所述陀螺退饱和后，对三轴角速度进行欠驱动控制；（5）确定并更新初始姿态四元数；（6）采用动量轮进行姿态捕获和磁力矩器卸载，并确定卫星姿态，将卫星恢复至正常对地三轴稳定姿态。本发明解决了某通道丧失喷气控制能力的欠驱动卫星恢复正常姿态的问题。

主权项

1.一种欠驱动高速自旋卫星建立正常姿态的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用姿态敏感器的输出数据确定欠驱动卫星的自旋轴：根据所述姿态敏感器的测量精度和卫星自旋角速度的变化率确定对所述输出数据的采纳间隔；根据所述采纳间隔获取所述输出数据，并进行有效性判断；利用经所述有效性判断的输出数据确定所述自旋轴的方位和大小；（2）确定欠驱动轴和正常轴：若满足则为正常轴；否则，为欠驱动轴，其中，为由陀螺计算的角速度、T_ci为控制力矩、J_i为卫星惯量，i=x,y,z，x、y和z分别为星体三轴；（3）对卫星进行欠驱动消旋、进动控制至所述陀螺退饱和：确定所述消旋、进动控制的方向和大小；确定与所述正常轴对应的喷气控制发动机与所述消旋、进动控制方向的几何关系；确定进行消旋、进动控制的喷气发动机，并进行所述消旋、进动控制；（4）所述陀螺退饱和后，对三轴角速度进行欠驱动控制：根据所述陀螺测量获得的测量数据预估卫星姿态和角速度；利用与所述正常轴对应的喷气发动机将所述三轴角速度阻尼到设定的阈值；（5）确定并更新初始姿态四元数；（6）采用动量轮进行姿态捕获和磁力矩器卸载，并确定卫星姿态，将卫星恢复至正常对地三轴稳定姿态。