[發明專利]一種航天器對地表定向目標姿態角計算方法有效
| 申請號： | 201810220710.3 | 申請日： | 2018-03-16 |
| 公開（公告）號： | CN108427427B | 公開（公告）日： | 2021-03-26 |
| 發明（設計）人： | 劉其睿;王淑一;王新民;張俊玲;劉新彥;宗紅;韓冬;柯旗;田科豐;董筠;張屹峰 | 申請（專利權）人： | 北京控制工程研究所 |
| 主分類號： | G05D1/08 | 分類號： | G05D1/08 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 陳鵬 |
| 地址： | 100080 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 航天器 地表 定向 目標 姿態 計算方法 | ||
1.一種航天器對地表定向目標姿態角計算方法，其特征在于包括如下步驟：
(1)根據衛星軌道信息計算衛星在地心慣性系中的位置坐標；
(2)根據衛星軌道信息計算衛星指向地心的矢量在地心慣性系的值，并作為衛星指向目標矢量的初值；
(3)在地心慣性系構建地球橢球模型，然后根據衛星在地心慣性系中的位置坐標計算衛星指向目標矢量與地球橢球模型球面的交點坐標；
(4)根據交點坐標計算得到地球橢球模型在交點處切平面的負法線矢量；所述的負法線矢量指向地球橢球模型內部；
(5)計算負法線矢量和衛星指向目標矢量的夾角；
(6)將衛星指向目標矢量更新為步驟(4)得到的切平面負法線矢量；
(7)若步驟(5)得到的夾角小于精度閾值，則轉入步驟(8)，否則轉入步驟(3)，直至步驟(5)得到的夾角小于精度閾值；
(8)根據衛星指向目標矢量和衛星軌道信息計算得到衛星指向目標矢量在衛星軌道系中的矢量值，進而計算得到衛星對地表定向目標滾動姿態角和目標俯仰姿態角。
2.根據權利要求1所述的一種航天器對地表定向目標姿態角計算方法，其特征在于：所述的步驟(1)中計算衛星在地心慣性系中的坐標的方法包括如下步驟：
(1)根據衛星軌道信息包括的從地心慣性系到衛星軌道系的方向余弦陣COI和地心距r，計算得到衛星在地心慣性系位置坐標初值RS為
(2)根據當前所使用的J2000地心慣性系到瞬時地心慣性系的歲差章動矩陣CPR，得到修正后的衛星在地心慣性系位置坐標RS為
RS＝CPRTRS。
3.根據權利要求1或2所述的一種航天器對地表定向目標姿態角計算方法，其特征在于：所述的步驟(2)中計算衛星指向目標矢量初值的方法包括如下步驟：
(1)根據衛星軌道信息包括的從地心慣性系到軌道系的方向余弦陣COI計算衛星指向地心矢量在地心慣性系的值，并作為衛星指向目標矢量的初值
vS＝COITvp，其中，vp＝[0,0,1]T；
然后進行歸一化得到衛星指向目標矢量的修正值
vS＝vS/|vS|；
(2)根據當前所使用的J2000地心慣性系到瞬時地心慣性系的歲差章動矩陣CPR，得到修正后的衛星指向目標矢量的初值
vS＝CPRTvS。
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