[發(fā)明專利]一種基于安全區(qū)的特征質量獲取方法

有效

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• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102520725A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 談樹萍;何英姿;魏春嶺
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星姿態(tài)控制領域，涉及一種非合作目標的質量特性獲取方法。

背景技術

繩系衛(wèi)星的概念最早于20世紀50年代出現(xiàn)在文獻中，實際上更早在1895年，當代空間技術的先驅者，俄羅斯的齊奧爾科夫斯基在他的“對于地球和太陽的幻想”文章里就建議，利用重力梯度，在空間用一根長繩將兩個大的質量物體(衛(wèi)星)連接起來，可以控制其運動。長繩兩端的衛(wèi)星分別稱為母星和子星，其中母星通常為實施主動控制動作的衛(wèi)星，另一端受控物體(衛(wèi)星)稱為子星。

繩系衛(wèi)星在清理空間碎片方面具有優(yōu)勢，但通常空間碎片的質量是未知的，因此為了設計繩系張力大小必須對非合作目標質量進行辨識，以保證捕獲及回收任務的順利完成；更重要的是，在質量辨識過程中必須保證非合作目標與母星之間的最小相對距離，即相對距離要大于根據(jù)安全區(qū)條件設定的最小相對距離，以避免碰撞事件的發(fā)生，從而保證系統(tǒng)安全性。

目前繩系衛(wèi)星張力控制設計基于的動力學模型通常是基于子星真實質量下的各種條件下的簡化，由于忽略了繩系彈性、繩系質量、環(huán)境干擾等因素，根據(jù)真實質量設計的張力控制下，繩系衛(wèi)星的控制精度與期望獲取的控制精度存在一定差距。并且，以往繩系系統(tǒng)質量特性辨識通常通過引入各種激勵，產(chǎn)生足夠的信號，并基于最小二乘或其他具有統(tǒng)計特性的算法進行辨識，忽略了在辨識過程中母星和子星之間安全的考慮，不適用于長距離柔軟系繩連接下繩系系統(tǒng)的控制。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種安全性高、辨識精度高的基于安全區(qū)的特征質量獲取方法。

本發(fā)明的技術解決方案是：一種基于安全區(qū)的特征質量獲取方法，步驟如下：

(1)將外部干擾因素δ納入繩系衛(wèi)星的質量特性，由此建立繩系衛(wèi)星的動力學模型為

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