[發(fā)明專利]減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710122905.6
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101066706A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗紅;李鐵壽;王大軼;王淑一;陳義慶;韓冬;王寨
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: B64G1/26
• 分類號: B64G1/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心
• 代理人: 安麗

1、減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于包括：

步驟(1)強(qiáng)制卸載：

a1、根據(jù)航天器在軌飛行的時(shí)間，估算環(huán)境力矩引起的動(dòng)量積累大小，確定航天器出現(xiàn)角動(dòng)量卸載的時(shí)刻，當(dāng)航天器在軌飛行的時(shí)間會(huì)出現(xiàn)卸載時(shí)，進(jìn)入步驟b1，當(dāng)航天器在軌飛行的時(shí)間不會(huì)出現(xiàn)卸載時(shí)，進(jìn)入步驟(2)；

b1、在地面可見弧段，由地面向航天器注入卸載指令，注入卸載指令的時(shí)間要保證在地面可見弧段卸載完成；

c1、航天器上控制軟件響應(yīng)地面指令，利用噴氣控制進(jìn)行動(dòng)量輪卸載；

d1、卸載期間，航天器上自動(dòng)累計(jì)噴氣時(shí)間，并將此時(shí)間作為遙測數(shù)據(jù)，傳回地面，供地面進(jìn)行噴氣補(bǔ)償計(jì)算時(shí)使用；

e1、地面注入卸載完成指令，清除強(qiáng)制卸載狀態(tài)字；

步驟(2)姿控噴氣攝動(dòng)對定軌進(jìn)行補(bǔ)償：

a2、根據(jù)遙測數(shù)據(jù)計(jì)算噴氣總攝動(dòng)加速度在航天器本體坐標(biāo)系中的分量；

b2、結(jié)合航天器姿態(tài)與軌道，計(jì)算噴氣總攝動(dòng)加速度在航天器慣性坐標(biāo)系中的分量；

c2、在定軌計(jì)算時(shí)計(jì)入噴氣總攝動(dòng)加速度在航天器慣性坐標(biāo)系中的分量，以補(bǔ)償姿控噴氣對軌道確定精度的影響；

步驟(3)變軌前后姿控噴氣對軌控精度影響的補(bǔ)償：

a3、建立調(diào)姿的噴氣攝動(dòng)數(shù)表；

b3、在軌控計(jì)算時(shí)，結(jié)合噴氣攝動(dòng)數(shù)表，估算調(diào)姿機(jī)動(dòng)噴氣的攝動(dòng)，加入到軌控計(jì)算中，以補(bǔ)償噴氣攝動(dòng)對變軌精度的影響。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟(1)中的卸載指令采用數(shù)據(jù)塊的形式或指令形式。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于所述的地面向航天器注入卸載指令的方法是：地面將姿控?cái)?shù)據(jù)塊按照通訊協(xié)議進(jìn)行打包后，發(fā)送到航天器的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，再發(fā)送到航天器上的控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)接收后將其解碼更新航天器上的卸載狀態(tài)字。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于步驟(1)中所述的利用噴氣控制進(jìn)行動(dòng)量輪卸載的方法是：航天器根據(jù)卸載狀態(tài)字，自主進(jìn)入動(dòng)量輪卸載模式，控制動(dòng)量輪的角動(dòng)量回到標(biāo)稱值，卸載期間對星體姿態(tài)的影響由噴氣控制進(jìn)行抑制，噴氣控制采用相平面控制方法完成，卸載完成后，航天器根據(jù)動(dòng)量輪角動(dòng)量和姿態(tài)估值自主退出卸載模式，恢復(fù)正常控制。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于步驟(2)中根據(jù)遙測數(shù)據(jù)計(jì)算噴氣總攝動(dòng)加速度在航天器本體坐標(biāo)系中的分量的方法是：首先根據(jù)遙測數(shù)據(jù)中獲得的各個(gè)推力器點(diǎn)火累計(jì)時(shí)間計(jì)算各個(gè)推力器的平均推力加速度；然后計(jì)算所有推力器總攝動(dòng)加速度在航天器本體坐標(biāo)系中的分量。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟(3)中調(diào)姿的噴氣攝動(dòng)數(shù)表包括點(diǎn)火姿態(tài)噴氣攝動(dòng)表和恢復(fù)巡航姿態(tài)噴氣攝動(dòng)表。

7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于：所述點(diǎn)火姿態(tài)噴氣攝動(dòng)表的輸入是點(diǎn)火初始姿態(tài)相對于姿態(tài)機(jī)動(dòng)控前姿態(tài)的相對姿態(tài)和從姿態(tài)機(jī)動(dòng)開始時(shí)刻起算的相對時(shí)間，輸出是攝動(dòng)加速度在初始姿態(tài)本體系的三分量。

8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的減小姿控噴氣對軌道影響的估計(jì)與補(bǔ)償方法，其特征在于：所述恢復(fù)巡航姿態(tài)噴氣攝動(dòng)表的輸入是太陽方向在點(diǎn)火關(guān)機(jī)時(shí)姿態(tài)本體系中的三分量和從姿態(tài)機(jī)動(dòng)開始時(shí)刻起算的相對時(shí)間，輸出是攝動(dòng)加速度在姿態(tài)機(jī)動(dòng)控前姿態(tài)本體系的三分量。