[發明專利]一種用于相對運動視線跟蹤的姿態控制方法

有效

• 申請號: 201410163956.3
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103955224B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 王穎;胡海霞;劉潔;韓冬;諶穎;畢鵬波;湯文瀾;張怡;郭明姝;楊彬;郝金華;施海燕
• 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

技術領域

本發明涉及一種用于相對運動視線跟蹤的姿態控制方法，可以保證小視場的相對測量敏感器有效工作，主要應用于空間兩個航天器之間的相對運動控制。

背景技術

航天器在空間進行交會，是一個航天器接近另一個航天器的過程，就是在太空飛行中兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數的協調，在同一時間到達空間同一位置的過程。目前我國已經在軌完成空間交會對接，在交會對接過程中，用相對測量敏感器進行相對導航。相對測量敏感器都有自己的視場要求，追蹤器的姿態控制要保證追蹤器和目標器之間的相對位置關系在相對測量敏感器的視場內。在從遠到百米左右的接近過程中，因這些相對測量敏感器的視場大，追蹤器姿態保持對地定向，目標器也在相對測量敏感器的視場內，相對測量敏感器能正常工作。

日本ETS-VII和歐洲研發自動轉移飛行器(ATV)，遠距離的相對測量敏感器都采用RGPS，RGPS視場大，姿態采用對地定向，也可以使得目標器在相對測量敏感器的視場內。

微波測距儀作為相對測量敏感器，其測量視場小，遠遠小于追蹤器和目標器之間的相對位置關系，因此追蹤器不能采用對地定向姿態控制方式，需要追蹤器的姿態沿視線方向跟蹤兩個航天器之間的相對位置關系，使得追蹤器的姿態指向目標器方向，保證目標器在微波測距儀的視場內。

發明內容

本發明解決的技術問題：克服現有技術的不足，提供了一種用于相對運動視線跟蹤的姿態控制方法，實現了追蹤器的姿態指向目標器，保證了小視場的相對測量敏感器能正常工作。

本發明解決的技術方案：一種用于相對運動視線跟蹤的姿態控制方法，包括步驟如下：

(1)根據追蹤器和目標器之間的相對關系得到追蹤器和目標器的相對位置和追蹤器和目標器的相對速度在追蹤器軌道系下的分量[x_out?y_out?z_out]^T和x·outy·outz·outT;]]>

(2)根據追蹤器姿態敏感器測量得到追蹤器的滾動軸姿態角俯仰軸姿態角偏航軸的姿態角追蹤器的滾動軸角速度俯仰軸角速度偏航軸的角速度

(3)根據步驟(1)得到的追蹤器和目標器的相對位置和追蹤器和目標器的相對速度在追蹤器軌道系下的分量[x_out?y_out?z_out]^T和x·outy·outz·outT,]]>計算追蹤器和目標器的相對方位角ψ_T及追蹤器和目標器的相對仰角θ_T，計算公式如下：

ψ_T＝arctan2(y_out,x_out)