[發明專利]星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法

有效

• 申請號: 201611045964.3
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106828980B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 俞潔;呂建民;宋效正;羅達;張洋;陸國平;袁榮剛
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/28
• 分類號: B64G1/28
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，其步驟主要包括：

步驟一，當有效載荷掃描機構接收到中心管理計算機工作指令后，在啟動以及運動過程中的加減速時刻通過串口向力矩補償輪發送當前載荷的同步信息及當前工作模式判別代碼，實現同步工作；

步驟二，單個力矩補償輪設計兩路具備接收功能的RS422接口分別接收兩個有效載荷的同步信息及當前工作模式判別代碼；

步驟三，力矩補償輪串口接收有效載荷模式判別碼和同步信息后，立即啟動該工作模式下的力矩補償方式，并根據加減速極性信號，判斷補償力矩的極性進行前饋力矩補償；

步驟四，中心管理計算機設計可接收地面修正量，通過RS422接口向力矩補償輪轉發地面上注的力矩補償量、力矩補償修正參數進行在軌調整；一旦補償輪失效，中心管理計算機切換至飛輪組合補償工作模式，根據有效載荷掃描機構運動換向信號，實現有效載荷運動與飛輪組合地時間同步性，由中心管理計算機根據有效載荷工作模式向飛輪組合發送角動量輔助補償量實現對載荷干擾力矩的補償；

步驟五，對于具有多個大干擾力矩有效載荷的力矩補償方式，力矩補償輪在執行補償指令時，接收到不同有效載荷指令，力矩補償輪立即將新接收的力矩指令疊加到當前正在執行的力矩指令上作為新的力矩指令，兩個指令疊加部分執行完后繼續執行未執行完的補償指令，直到兩個指令執行結束。

2.如權利要求1所述的星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，裝置包括地面站、中心管理計算機、力矩補償輪組、飛輪組合、第一有效載荷掃描機構、第二有效載荷掃描機構、有效載荷掃描機構與力矩補償輪組間的同步串口、有效載荷掃描機構與中心管理計算機間的換向同步信號差分串口、中心管理計算機與飛輪組合間的角動量輔助補償串口；地面站通過對衛星在軌的姿態數據處理，評估星上干擾力矩補償效果，進而優化力矩補償量最佳設計值；地面站向星上中心管理計算機通過無線測控通道上注修改力矩補償量系數，以及上注修改力矩補償輪組的力矩幅值、力矩周期、力矩作用時間工作模式參數；中心管理計算機接收到地面站的上注參數后，對力矩補償輪組進行參數修改，或切換至飛輪組合，利用中心管理計算機與飛輪組合間的角動量輔助補償串口，進行角動量輔助補償。

3.如權利要求2所述的星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，第一載荷掃描機構和第二載荷掃描機構運動時產生干擾力矩，通過有效載荷掃描機構與力矩補償輪組間的同步串口，向力矩補償輪組發送工作模式同步字，同時向中心管理計算機發送換向同步信號，實現力矩補償輪組和飛輪組合協同對星上載荷的干擾力矩實時補償。

4.如權利要求2所述的星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，力矩補償輪組的配置數量按照多個有效載荷掃描機構的空間綜合干擾力矩正交分布進行選配；單個力矩補償輪的最大輸出力矩大于該方向的載荷綜合干擾力矩；力矩補償輪組通過電流反饋和摩擦力矩補償控制輸出力矩，提高響應時間及力矩補償精度。

5.如權利要求1所述的星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，第一載荷掃描機構和第二載荷掃描機構運動控制方式統一設計成1/2周期正弦加速或減速；根據有效載荷指向轉角范圍設定不同加減速時間以及對應的勻速段速度檔數，即預先規定載荷運動時的輸出干擾力矩幅值、周期和作用時間。

6.如權利要求1所述的星上有效載荷掃描機構大干擾力矩實時補償方法，其特征在于，第一載荷掃描機構和第二載荷掃描機構的控制方式采用1/2周期正弦加速或減速，其啟動時刻、停止時刻以及達到勻速段時刻的干擾輸出力矩均為零，使力矩補償輪組工作力矩輸出沒有突變，避免自身力矩輸出不平滑帶來的干擾。