[發明專利]一種任意基準系下的整星偏置角動量的偏航估計方法

有效

• 申請號: 201610741694.3
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106326576B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 武云麗;曾海波;湯亮;成聰;林波;沈莎莎
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01C21/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種任意基準系下的整星偏置角動量的偏航估計方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)在衛星的滾動軸、俯仰軸和/或偏航軸上分別安裝動量輪，同時在衛星的滾動軸和俯仰軸上安裝姿態敏感器；

(2)利用所述姿態敏感器，獲取衛星的滾動角測量值和俯仰角測量值θ_m；

(3)利用滾動角測量值構建如下的偏航估計方程，

觀測系數l₁,l₂滿足特征方程的根為負數；

或者利用俯仰角測量值構建如下的偏航估計方程，

觀測系數l₁,l₂滿足特征方程的根為負數；

其中ω_rx,ω_ry,ω_rz為基準系相對慣性系的三個方向的角速度在基準系下的描述；h_x,h_y,h_z分別為由動量輪組在衛星三軸方向產生的角動量，θ_b分別為滾動角和俯仰角的偏置值，T_dx,T_dy,T_dz為作用在星體三個方向上的干擾力矩分量，T_{dx_com},T_{dz_com}為滾動方向和偏航方向干擾力矩補償值，分別為俯仰角估計值、滾動角估計值和偏航角估計值；

(4)采用步驟(3)中建立的偏航估計方程進行偏航角的估計。

2.根據權利要求1所述的一種任意基準系下的整星偏置角動量的偏航估計方法，其特征在于：所述步驟(4)中，在利用建立的偏航估計方程進行偏航角的估計時，還對衛星上滾動軸、俯仰軸和偏航軸上安裝的動量輪分別進行角動量卸載，其中：

利用滾動角測量值構建估計方法的卸載方式如下：

俯仰方向卸載檻值δ_y滿足-δ_y≤h_synthesis_b(2)-h_y≤δ_y；

滾動方向卸載檻值為δ_x＝h_synthesis_i(1)-h0_unload_i(1)；

偏航方向卸載檻值為δ_z＝h_synthesis_i(3)-h0_unload_i(3)；

利用俯仰角測量值構建估計方法的卸載方式如下：

滾動方向卸載檻值δ_x滿足-δ_x≤h_synthesis_b(1)-h_x≤δ_x；

俯仰方向卸載檻值為δ_y＝h_synthesis_i(2)-h0_unload_i(2)

偏航方向卸載檻值為δ_z＝h_synthesis_i(3)-h0_unload_i(3)

其中，為星本體角動量設計值在慣性系下的描述，為本體角動量在慣性系下的描述，h_synthesis_i＝C_ib*h_synthesis_b，C_ib為本體坐標系相對于慣性坐標系的姿態矩陣。