[發(fā)明專利]星上干擾力矩補(bǔ)償?shù)母呔劝胛锢頊y(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710994444.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN108020360B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞潔;呂建民;劉偉;王華;韓旭;洪振強(qiáng);陳祥;夏遠(yuǎn)鏡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): G01L3/14
• 分類號(hào): G01L3/14
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

1.一種星上干擾力矩補(bǔ)償?shù)母呔劝胛锢頊y(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、實(shí)測(cè)載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、力矩補(bǔ)償輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J_{機(jī)構(gòu)}、J_{補(bǔ)償輪}、J_衛(wèi)星；建立載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)干擾力矩?cái)?shù)學(xué)模型，如下式：

其中，α_{機(jī)構(gòu)}為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的角加速度，根據(jù)載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得；

建立力矩補(bǔ)償輪干擾力矩?cái)?shù)學(xué)模型，如下式：

其中，α_{補(bǔ)償輪}為力矩補(bǔ)償輪的角加速度，根據(jù)補(bǔ)償輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲得；

建立衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，如下式：

t為工作時(shí)間，ω_衛(wèi)星為衛(wèi)星的角速度，即姿態(tài)穩(wěn)定度；

建立殘余干擾力矩?cái)?shù)學(xué)模型，如下式：

將上述數(shù)學(xué)模型加載至仿真機(jī)；

步驟二、按照衛(wèi)星正常測(cè)試狀態(tài)連接載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、力矩補(bǔ)償輪供電及通訊電纜，使其能夠正常工作；設(shè)置載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)接口、力矩補(bǔ)償輪地面測(cè)試接口，分別同步實(shí)時(shí)傳輸當(dāng)前載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)和補(bǔ)償輪的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新頻率100Hz；

步驟三、將載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)接口、力矩補(bǔ)償輪地面測(cè)試接口通過電纜與高速高精度采集設(shè)備相連接；使用高速高精度采集設(shè)備將載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)及補(bǔ)償輪的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)字量格式，并通過網(wǎng)絡(luò)UDP協(xié)議發(fā)送給仿真機(jī)；高速高精度采集設(shè)備采集時(shí)間同步精度優(yōu)于1ms，載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)采集精度優(yōu)于3〞，補(bǔ)償輪轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集精度優(yōu)于1rpm；

步驟四、將仿真機(jī)接收到的載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)和補(bǔ)償輪的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，可得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的角加速度α_{機(jī)構(gòu)}、力矩補(bǔ)償輪的角加速度α_{補(bǔ)償輪}，該數(shù)據(jù)送入仿真模型中即可得到衛(wèi)星的姿態(tài)穩(wěn)定度ω_衛(wèi)星、殘余干擾力矩 T_殘余，用于補(bǔ)償后的殘余干擾力矩及衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定度評(píng)價(jià),并通過實(shí)時(shí)顯示軟件進(jìn)行顯示；

所述步驟四將載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、力矩補(bǔ)償輪實(shí)物與動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)仿真模型相結(jié)合，形成半物理的測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)時(shí)計(jì)算補(bǔ)償后的殘余干擾力矩及衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定度，測(cè)試衛(wèi)星動(dòng)態(tài)特性，驗(yàn)證力矩補(bǔ)償精度；

所述載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)接口、力矩補(bǔ)償輪地面測(cè)試接口輸出其運(yùn)動(dòng)信息，該運(yùn)動(dòng)信息需與真實(shí)運(yùn)動(dòng)同步，表征真實(shí)物理動(dòng)態(tài)特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星上干擾力矩補(bǔ)償?shù)母呔劝胛锢頊y(cè)試方法，其特征在于，所述步驟二采用RS422串行接口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星上干擾力矩補(bǔ)償?shù)母呔劝胛锢頊y(cè)試方法，其特征在于，采用所述高速高精度采集設(shè)備，將載荷運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、力矩補(bǔ)償輪地面測(cè)試接口中的運(yùn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)采集。