[發明專利]基于李群譜算法的衛星姿態數值仿真方法

有效

• 申請號: 201610867370.4
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN106649947B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 王常虹;李益群;夏紅偉;馬廣程;李莉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;哈爾濱工大瑞馳高新技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 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: 黃啟行,張璐

1.基于李群譜算法的衛星姿態數值仿真方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、基于SO(3)群建立衛星的姿態運動學與動力學的李群模型；

S2、選擇正則坐標，將衛星的姿態李群方程轉化為等價的李代數方程和李群重構方程；

S3、用譜方法求解李代數方程得到衛星姿態轉動的角速度并利用李群重構方程求解衛星的姿態矩陣。

2.如權利要求1所述的衛星姿態數值仿真方法，其中，所述李群模型為：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{g}\left(t\right)=V(t,g(t\left)\right)g\left(t\right)\\ \stackrel{\·}{V}(t,g(t\left)\right)=f\left(g\right(t),V(t,g\left(t\right)\left)\right)+U\end{array}\right.$

式中，g(t)為t時刻體坐標系到慣性坐標系的轉換矩陣，g(t)為李群，為g(t)的導數；V(t,g(t))為t時刻衛星在慣性坐標系的速度，V(t,g(t))為李代數(3×3反對稱矩陣)；f(g(t),V(t,g(t)))為關于g(t)和V(t,g(t))的函數；t為時間；U為衛星的控制力矩和干擾力矩的總和，單位為N·m。

3.如權利要求2所述的衛星姿態數值仿真方法，其中，

$V=\left[\begin{array}{ccc}0& -{\mathrm{\ω}}_3& {\mathrm{\ω}}_2\\ {\mathrm{\ω}}_3& 0& -{\mathrm{\ω}}_1\\ -{\mathrm{\ω}}_2& {\mathrm{\ω}}_1& 0\end{array}\right]$

式中，ω₁為衛星繞慣性坐標系x軸旋轉的姿態角速度；ω₂為衛星繞慣性坐標系y軸旋轉的姿態角速度；ω₃為衛星繞慣性坐標系z軸旋轉的姿態角速度。