[發明專利]編隊衛星姿態協同控制仿真裝置及其仿真驗證方法

無效

• 申請號: 201010199440.6
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101833285A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 孫兆偉;葉東;張錦繡;蘭盛昌;李暉;陳雪芹;王峰;楊正賢;董曉光;刑雷;陳長春;劉源;鄔樹楠;楊明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.一種編隊衛星姿態協同控制仿真裝置，其特征在于，它由基礎平臺單元、n個氣浮轉臺系統（4）、相機定位系統和地面控制單元組成，n≥2，其中：

基礎平臺單元，包括1個拋光鑄鐵平臺（1），拋光鑄鐵平臺（1）用于承載n個氣浮轉臺系統（4）；

氣浮轉臺系統（4），用于接收地面控制單元的控制指令，并根據所述控制指令完成仿真驗證，用于與地面控制單元之間通過無線網絡交互信息，還用于通過藍牙無線通信方式與其它氣浮轉臺系統（4）進行交互信息，

相機定位系統，包括照片處理計算機（3）和安裝在拋光鑄鐵平臺（1）上空的寬視場的照相機（2），用于獲取任意時刻各氣浮轉臺系統（4）的角度信息；

地面控制單元，由地面控制計算機（5）和數據記錄計算機（6）組成，用于完成用戶和氣浮轉臺系統（4）之間的數據交換，還用于控制氣浮轉臺系統（4）進行仿真驗證。

2.根據權利要求1所述的編隊衛星姿態協同控制仿真裝置，其特征在于，氣浮轉臺系統（4）包括1個氣浮轉臺（4-1），氣浮轉臺（4-1）上配置有PC104仿真計算機（4-2）、光纖陀螺（4-3）和推力器（4-4），

PC104仿真計算機（4-2）配置有n個藍牙模塊（4-5），所述n個藍牙模塊（4-5）用于與照片處理計算機（3）和其它氣浮轉臺系統（4）之間的信息交互，

光纖陀螺（4-3）用于測量氣浮轉臺（4-1）的角度，

推力器（4-4）由“十字形”對稱安裝的8個噴嘴構成。

3.基于權利要求2所述的編隊衛星姿態協同控制仿真裝置進行的仿真驗證方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：地面控制計算機（5）根據姿態協同控制方案下達控制指令給相應的氣浮轉臺系統（4）中的PC104仿真計算機（4-2），所述PC104仿真計算機（4-2）根據接收的控制指令計算相應的控制力矩；

步驟二：所述PC104仿真計算機（4-2）根據所述控制力矩為推力器（4-4）設計合適的力矩分配方法，以產生的相應的控制力矩作用到氣浮轉臺（4-1）上，使所述氣浮轉臺（4-1）按設定的姿態協同控制方案進行仿真運動；

步驟三：照相機（2）以每秒10幅的速度拍攝整個拋光鑄鐵平臺（1）的照片，并把照片信息傳送給照片處理計算機（3）；

步驟四：照片處理計算機（3）根據所述照片信息獲取每個氣浮轉臺系統（4）的角度信息，每個氣浮轉臺系統（4）通過藍牙交互從照片處理計算機（3）獲取其自身的角度信息；

步驟五：根據光纖陀螺（4-3）獲取每個氣浮轉臺（4-1）的角速度信息；

步驟六：每個氣浮轉臺系統（4）將其自身的角度和角速度姿態信息通過藍牙交互給其它氣浮轉臺系統（4），使得每個氣浮轉臺系統（4）知曉所有氣浮轉臺系統（4）的姿態信息，以便使每個氣浮轉臺系統（4）按姿態協同控制方案完成協同控制；

步驟七：地面控制計算機（5）接收所有氣浮轉臺系統（4）的姿態信息，并將其記錄在數據記錄計算機（6）中，根據記錄結果驗證姿態協同控制方案仿真的正確性。