[發明專利]高軌道衛星大初始角速率情況的無陀螺太陽捕獲控制方法

有效

• 申請號: 201210063567.4
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102591349A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 孫寶祥;崔振江;高益軍;弓建軍;王大軼;黃穎;李艷華;郭廷榮;周中澤;李寶綬
• 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
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.高軌道衛星大初始角速率情況的無陀螺太陽捕獲控制方法，其特征在于步驟如下：

(1)當星箭分離后，或正常控制流程進入太陽捕獲前，或硬件故障報警進入太陽捕獲前，當滿足以下三個條件中的任意一個時，衛星自主選擇進入大初始角速率情況下的無陀螺太陽捕獲模式，

A、陀螺線路盒均不健康；B、陀螺馬達不健康個數大于1個；

C、陀螺頂替標志為無頂替且|(ω_Y+ω_Z-ω_X)-ω_S×1.732|＞ω_SLimit連續滿足次數超過預設值，ω_SLimit為角速率比較誤差限；

(2)進入大初始角速率情況下的無陀螺太陽捕獲模式后，首先進行速率阻尼，在太陽敏感器視場太陽可見時段，不僅將太陽敏感器在軸測量角作為姿態控制信號，而且將衛星第i軸太陽敏感器在軸測量角差分濾波平均得到的衛星角速率估計ω_i代替角速率測量信號并減去偏置值后求得角速率控制信號U_di，使超出偏置值的衛星角速率減小，使太陽敏感器測量輸出的X軸姿態與Y軸姿態向0°方向控制，使衛星-Z軸指向太陽方向；在太陽敏感器視場太陽不可見時段，采用相應的推力器脈沖寬度Δt_i補償控制衛星的角速率，Δt_i＝I_i×Δω_i/T_i，i＝x、y，z，Δω_i為需建立或消除衛星第i軸的角速率增量，Δω_i＝U_di，I_i為衛星第i軸的轉動慣量理論值，T_i為衛星第i軸的推力器控制力矩理論值，其中Δω_i為正，則由產生第i軸負向控制力矩的推力器進行速率阻尼補償控制，Δω_i為負，則由產生第i軸正向控制力矩的推力器進行速率阻尼補償控制；

(3)速率阻尼完成或速率阻尼達360s后，若太陽不在-Z面的太陽敏感器視場內，則開始太陽搜索；先作俯仰搜索，衛星以-0.5°/s繞Y軸轉動，若720s后，-Z面太陽敏感器仍未看到太陽，再作滾動搜索，使衛星以0.5°/s繞X軸轉動，若800s后仍不成功，則重作俯仰、滾動搜索；一旦-Z面兩個太陽敏感器有太陽出現信號輸出2.048s后，便轉入巡航方式；作俯仰、滾動搜索時以程控方式建立或消除俯仰搜索和滾動搜索角速率，方法同步驟(2)中太陽敏感器視場太陽不可見時段的控制方法；

(4)無陀螺太陽捕獲轉入巡航方式后，X軸、Y軸姿態反饋信號保持為0，其中X軸、Y軸、Z軸分別為衛星的滾動軸、俯仰軸和偏航軸。