[發明專利]一種機動過程中天線預置的高穩定度控制方法

有效

• 申請號: 201910668429.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110502038B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉其睿;王淑一;袁利;諶穎;車汝才;陸棟寧;高進;張晉;張怡;葛瑩;王麗嬌;田科豐;吳倩
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H01Q3/08;H01Q1/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

1.一種機動過程中天線預置的高穩定度控制方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)在衛星姿態機動開始時向天線發送角度預置指令；

(2)在衛星姿態機動期間和姿態機動結束后的穩定控制期間，根據姿態機動目標角度[φ_t,θ_t,ψ_t]^T、衛星當前軌道位置和天線接收站位置實時計算天線理論目標轉動角度[α_t,β_t]^T，并發送給天線用于預置和預置完成后的跟蹤；

步驟(2)的具體步驟如下：

根據姿態機動目標角度[φ_t,θ_t,ψ_t]^T，計算機動目標姿態相對于衛星軌道坐標系的轉換矩陣C_TO＝Euler2Mat(φ_t,θ_t,ψ_t)，其中，Euler2Mat()為與約定轉序有關的從歐拉角到方向余弦陣的轉換函數；φ_t,θ_t,ψ_t分別表示姿態機動的目標滾動角、目標俯仰角和目標偏航角；

根據衛星當前軌道位置在慣性系下的坐標和天線接收站位置在慣性系下的坐標計算從衛星當前軌道位置到天線接收站位置的相對矢量在慣性系中的表示

根據軌道計算給出的衛星軌道坐標系相對于慣性系的轉換矩陣C_oi和天線安裝坐標系相對于衛星本體坐標系的轉換矩陣C_ab，計算從衛星當前軌道位置到天線接收站位置的相對矢量在天線安裝坐標系中的表示三軸分量的表示形式為

計算天線理論目標轉動角度α_t＝arctan2(-r_ay,r_az),并發送給天線，控制天線按照天線理論目標轉動角度轉動。

2.根據權利要求1所述的一種機動過程中天線預置的高穩定度控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中的天線接收站位置對于數傳天線是指定的地面接收站位置，對于中繼天線是指定的中繼衛星位置，由星上裝訂的地面接收站地理坐標或中繼天線軌道參數通過軌道計算轉換得到。

3.根據權利要求1所述的一種機動過程中天線預置的高穩定度控制方法，其特征在于，天線安裝坐標系的定義為：原點位于天線與星體安裝面中心，三軸固連于衛星本體坐標系的正交坐標系，其中Z軸為天線理論目標轉動角度α_t＝0,β_t＝0時所指向的方向，X軸為天線理論目標轉動角度α_t＝0,β_t＝90°時所指向的方向，Y軸為天線理論目標轉動角度α_t＝-90°,β_t＝0時所指向的方向。