[发明专利]超近距离的高精度相对位置保持控制方法

摘要

本发明公开一种超近距离的高精度相对位置保持控制方法，方法为了解决两个航天器超近距离停靠的相对导航和相对控制方法，采用把相对坐标系建立在追踪星的轨道系下，测量信息从测量坐标系下转换到相对坐标系下，使用了追踪器的姿态信息，追踪器采用星敏感器加陀螺的高精度定姿方法，比相对姿态的精度高，因此降低了相对测量信息的对相对导航精度的影响，因此提高了相对导航精度。从而保证了高精度的相对位置控制。由于对追踪器的姿态控制精度要求高于相对姿态的测量精度，因此不采用相对姿态控制，而采用绝对姿态控制。

主权项

超近距离的高精度相对位置保持控制方法，其特征在于：方法包括追踪器姿态控制和相对位置控制两部分；其中追踪器姿态控制采用相平面控制方法进行；追踪器姿态控制部分实时向相对位置控制提供追踪器的姿态信息；相对位置控制具体步骤如下：(1)利用追踪器姿态控制部分提供的追踪器姿态信息，构建追踪器本体系到相对坐标系的姿态转移矩阵；所述的相对坐标系原点o_r为追踪器的质心，o_rz_r轴指向地球的质心，o_ry_r轴垂直于o_rz_r轴，指向轨道角速度的反方向，o_rx_r轴与o_rz_r、o_ry_r轴构成右手系；(2)利用步骤(1)中构建的姿态转移矩阵，将追踪器上光学成像敏感器的测量量转换到相对坐标系下；以及将追踪器上加速度计测量的三轴速度增量转换到相对坐标系下；(3)对步骤(2)中转换后的结果进行滤波，得到追踪器相对于目标器的相对位置和相对速度；(4)根据任务需求，设置在相对坐标系下的目标位置；将步骤(3)中得到的相对位置和相对速度与目标位置求差，根据差值利用相平面控制方法控制追踪器到达目标位置。