[發明專利]一種對時變調姿目標的程序四元數在線規劃方法

有效

• 申請號: 201610695140.4
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106066648B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 潘豪;李學鋒;王曉東;王輝;胡煜榮;馮昊;李新明;李超兵
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙)11466
• 代理人: 張璐,黃啟行

1.一種對時變調姿目標的程序四元數在線規劃方法，其特征在于包括如下步驟：

設調姿起始時刻為t₀，調姿總時間為T，在調姿過程的任意時刻t∈[t₀,t₀+T]，按如下步驟計算在線規劃的程序四元數：

(1)根據飛行器調姿時的初始姿態四元數描述Q_cx(t₀)和t時刻的時變目標姿態利用公式計算t時刻的轉動四元數P(t)，其中，為Q_cx(t₀)的共軛，表示四元數乘，其中，

(2)根據轉動四元數P(t)計算t時刻的轉角參數α(t)及轉軸參數E₁(t)、E₂(t)、E₃(t)，計算公式為：α(t)＝2cos^-1(p₀(t))，

(3)對轉角參數α(t)進行轉化，使其位于[-π,+π]之間，得到同時對E₁(t)、E₂(t)、E₃(t)進行更新，得到

(4)對進行連續化處理，同時更新

(5)利用如下公式計算t時刻的參數

當t₀≤t≤(t₀+T/2))時，有：

α^(t)=2α‾(t)(t-t0T)2]]>

當(t₀+T/2)≤t≤t₀+T)時，有：

α^(t)=α‾(t)[1-2(t-t0T-1)2]]]>

(6)利用公式得到t時刻在線規劃的程序四元數Q_cx(t)，其中，

2.根據權利要求1所述的一種對時變調姿目標的程序四元數在線規劃方法，其特征在于：所述步驟(3)的實現方式為：

如果步驟(2)得到的α(t)>π，則對轉角參數α(t)進行如下轉化：同時對E₁(t)、E₂(t)、E₃(t)進行更新，得到否則，

3.根據權利要求1所述的一種對時變調姿目標的程序四元數在線規劃方法，其特征在于：所述步驟(4)的實現方式為：

如果步驟(3)得到的且則利用公式對進行連續化處理，同時利用更新否則及不變；

其中，t_-表示t時刻的上一時刻，且在t₀時刻有t₀＝t_-。