[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于在軌遙測(cè)數(shù)據(jù)的GEO衛(wèi)星干擾力矩獲取方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010098886.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111319792A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秋麗;袁莉芳;叢飛;賈蒙楊;李美紅;崔振;夏巖;陳少華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類(lèi)號(hào): B64G1/24
• 分類(lèi)號(hào): B64G1/24;B64G1/28
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 劉芳

本發(fā)明提供一種基于在軌遙測(cè)數(shù)據(jù)的GEO衛(wèi)星干擾力矩獲取方法，具體過(guò)程為：設(shè)定初始時(shí)刻和時(shí)間步長(zhǎng)；從初始時(shí)刻開(kāi)始，獲取相隔所述時(shí)間步長(zhǎng)的兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)，并判斷其是否滿(mǎn)足設(shè)定條件，若是，則根據(jù)所述兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)，計(jì)算干擾力矩M；計(jì)算所有滿(mǎn)足設(shè)定條件的干擾力矩M，獲得全年GEO衛(wèi)星實(shí)際干擾力矩?cái)?shù)組，為衛(wèi)星姿態(tài)控制方案改進(jìn)優(yōu)化、衛(wèi)星在軌精準(zhǔn)管理提供技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于在軌遙測(cè)數(shù)據(jù)的GEO衛(wèi)星干擾力矩獲取方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星在軌運(yùn)行中，會(huì)受到各種攝動(dòng)因素的干擾。對(duì)GEO衛(wèi)星，影響姿態(tài)的主要因素是太陽(yáng)光壓干擾力矩，為此衛(wèi)星平臺(tái)通過(guò)配置反作用輪，由控制計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)反作用輪轉(zhuǎn)速變化達(dá)到閉環(huán)控制衛(wèi)星姿態(tài)的效果。本技術(shù)基于衛(wèi)星反作用精測(cè)結(jié)果等工程參數(shù)、以及反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)參數(shù)，計(jì)算GEO衛(wèi)星實(shí)際干擾力矩，為衛(wèi)星姿態(tài)控制方案改進(jìn)優(yōu)化、衛(wèi)星在軌精準(zhǔn)管理提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的提供一種基于在軌遙測(cè)數(shù)據(jù)的GEO衛(wèi)星干擾力矩獲取方法，該方法利用衛(wèi)星在軌遙測(cè)參數(shù)，獲取GEO衛(wèi)星所受干擾力矩隨季節(jié)變化的規(guī)律，為衛(wèi)星姿態(tài)控制方案改進(jìn)優(yōu)化、衛(wèi)星在軌精準(zhǔn)管理提供技術(shù)支持。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種基于在軌遙測(cè)數(shù)據(jù)的GEO衛(wèi)星干擾力矩獲取方法，具體過(guò)程為：

設(shè)定初始時(shí)刻和時(shí)間步長(zhǎng)；

從初始時(shí)刻開(kāi)始，獲取相隔所述時(shí)間步長(zhǎng)的兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)，并判斷其是否滿(mǎn)足設(shè)定條件，若是，則根據(jù)所述兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)，計(jì)算干擾力矩M；

計(jì)算所有滿(mǎn)足設(shè)定條件的干擾力矩M，獲得全年GEO衛(wèi)星實(shí)際干擾力矩?cái)?shù)組，為衛(wèi)星姿態(tài)控制方案改進(jìn)優(yōu)化、衛(wèi)星在軌精準(zhǔn)管理提供技術(shù)支持。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述滿(mǎn)足設(shè)定條件為：

設(shè)相鄰兩時(shí)刻對(duì)應(yīng)的反作用輪轉(zhuǎn)速在軌遙測(cè)分別記為w₁₀，w₂₀，w₃₀，w₄₀和w₁₁，w₂₁，w₃₁，w₄₁，計(jì)算四個(gè)輪在轉(zhuǎn)速變化：

Δ₁＝w₁₁-w₁₀

Δ₂＝w₂₁-w₂₀

Δ₃＝w₃₁-w₃₀

Δ₄＝w₄₁-w₄₀

當(dāng)Δ₁,Δ₂,Δ₃,Δ₄至少存在一個(gè)大于5rpm或至少存在兩個(gè)大于3rpm，則認(rèn)為滿(mǎn)足設(shè)定條件。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述干擾力矩M為：

其中，α₁、β₁、γ₁，…，α₄、β₄、γ₄為GEO衛(wèi)星4個(gè)反作用輪的安裝法線(xiàn)與星體坐標(biāo)系三軸夾角，I_w1，…，I_w4為4個(gè)反作用輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，T0和T1表示相鄰兩時(shí)刻，T1＝T0+ΔT,ΔT為設(shè)定時(shí)間步長(zhǎng)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述ΔT為60s。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：