[發(fā)明專利]一種基于加速度計(jì)反饋的火星探測(cè)軌道精確控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010121024.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN112129318B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮建軍;朱慶華;孫杰;秦捷;朱津津;夏語
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

1.一種基于加速度計(jì)反饋的火星探測(cè)軌道精確控制方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)、根據(jù)加速度計(jì)測(cè)量得到的火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度，計(jì)算從軌道控制開始時(shí)刻到當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下速度增量；

(2)、計(jì)算從軌道控制開始時(shí)刻到當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下速度增量與火星探測(cè)器目標(biāo)姿態(tài)推力方向夾角，從而得到從軌道控制開始時(shí)刻到當(dāng)前軌道控制周期速度增量方向與目標(biāo)推力方向之間的偏差四元數(shù)；

(3)、利用從軌道控制開始時(shí)刻到當(dāng)前軌道控制周期速度增量方向與目標(biāo)推力方向之間的偏差四元數(shù)，對(duì)火星探測(cè)器目標(biāo)四元數(shù)進(jìn)行修正；

(4)、利用修正后火星探測(cè)器目標(biāo)四元數(shù)，進(jìn)行火星探測(cè)軌道精確控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加速度計(jì)反饋的火星探測(cè)軌道精確控制方法，其特征在于所述步驟(1)的具體實(shí)現(xiàn)為：

(1.1)、獲取加速度計(jì)測(cè)量得到的當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度；

(1.2)、將加速度計(jì)測(cè)量得到的當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度轉(zhuǎn)化為當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下的加速度；

(1.3)、將火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下的加速度進(jìn)行累加，計(jì)算得到從軌道控制開始時(shí)刻到當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下的速度增量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于加速度計(jì)反饋的火星探測(cè)軌道精確控制方法，其特征在于所述步驟(1.2)的計(jì)算公式為：

其中，a_INSx為當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下的加速度x方向分量；a_INSy為當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下速度增量y方向分量；a_INSz為當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在慣性坐標(biāo)系下速度增量z方向分量；

a_x為加速度計(jì)測(cè)量得到的當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度x方向分量；a_y為加速度計(jì)測(cè)量得到的當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度y方向分量；a_z為加速度計(jì)測(cè)量得到的當(dāng)前軌道控制周期火星探測(cè)器在其本體坐標(biāo)系下的加速度z方向分量；

為火星探測(cè)器本體坐標(biāo)系到慣性坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于加速度計(jì)反饋的火星探測(cè)軌道精確控制方法，其特征在于所述火星探測(cè)器本體坐標(biāo)系到慣性坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為：

其中q_bi＝[q₀q₁q₂q₃]為當(dāng)前探測(cè)器的慣性四元數(shù)。