[發明專利]分體式衛星在軌兩艙轉動慣量辨識方法及系統有效
| 申請號： | 202011475972.8 | 申請日： | 2020-12-15 |
| 公開（公告）號： | CN112684697B | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發明（設計）人： | 洪振強;張健;邊志強;張偉;沈毅力;趙艷彬;栗雙嶺 | 申請（專利權）人： | 上海衛星工程研究所 |
| 主分類號： | G05B13/02 | 分類號： | G05B13/02;B64G1/24 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 體式 衛星 軌兩艙 轉動慣量 辨識 方法 系統 | ||
1.一種分體式衛星在軌兩艙轉動慣量辨識方法，其特征在于，包括步驟：
驅動步驟：將衛星兩艙間重復鎖緊機構斷電，給兩艙間磁浮作動器通電，產生大小已知的磁控力偶，驅動兩艙轉動；
采集步驟：控制系統保持開環不控，采集兩艙三軸角速度信息，擬合角速度曲線，微分得到三軸角加速度曲線；
兩艙轉動慣量解算步驟：根據采集步驟得到的三角軸加速度曲線，結合磁浮作動器輸出磁控力偶信息和三軸角加速度解算得到兩艙轉動慣量；
所述驅動步驟中，兩艙間配置多臺磁浮作動器，用于完成載荷艙三軸姿態控制和兩艙間相對質心位置控制，取其中2臺輸出磁控力偶，每次輸出一個方向的磁控力偶，產生相等的力矩作用于平臺艙和載荷艙，記為TLO；
設平臺艙角速度為ωb，載荷艙角速度為ωp，設兩艙轉動慣量矩陣分別為Jb和Jp，則有
角速度信息通過兩艙配置的陀螺敏感獲得，通過線性擬合得到角加速度，將平臺艙擬合角速度記為ωb_NH，載荷艙擬合角速度記為ωp_NH，為平臺艙角加速度，為載荷艙角加速度，則其線性擬合公式表示為
其中，kb即為擬合得到的平臺艙角加速度，kp即為擬合得到的載荷艙角加速度，bb和bp分別為常值系數，t為磁控力偶作用時間。
2.根據權利要求1所述的分體式衛星在軌兩艙轉動慣量辨識方法，其特征在于，設擬合得到的平臺艙角加速度為擬合得到的載荷艙角加速度為則有
從而得到兩艙轉動慣量辨識結果為
3.一種分體式衛星在軌兩艙轉動慣量辨識系統，其特征在于，包括模塊：
驅動模塊：將衛星兩艙間重復鎖緊機構斷電，給兩艙間磁浮作動器通電，產生大小已知的磁控力偶，驅動兩艙轉動；
采集模塊：控制系統保持開環不控，采集兩艙三軸角速度信息，擬合角速度曲線，微分得到三軸角加速度曲線；
兩艙轉動慣量解算模塊：根據采集模塊得到的三角軸加速度曲線，結合磁浮作動器輸出磁控力偶信息和三軸角加速度解算得到兩艙轉動慣量；
所述驅動模塊中，兩艙間配置多臺磁浮作動器，用于完成載荷艙三軸姿態控制和兩艙間相對質心位置控制，取其中2臺輸出磁控力偶，每次輸出一個方向的磁控力偶，產生相等的力矩作用于平臺艙和載荷艙，記為TLO；
設平臺艙角速度為ωb，載荷艙角速度為ωp，設兩艙轉動慣量矩陣分別為Jb和Jp，則有
角速度信息通過兩艙配置的陀螺敏感獲得，通過線性擬合即得到角加速度，將平臺艙擬合角速度記為ωb_NH，載荷艙擬合角速度記為ωp_NH，為平臺艙角加速度，為載荷艙角加速度，則其線性擬合公式表示為
其中，kb即為擬合得到的平臺艙角加速度，kp即為擬合得到的載荷艙角加速度，bb和bp分別為常值系數，t為磁控力偶作用時間。
4.根據權利要求3所述的分體式衛星在軌兩艙轉動慣量辨識系統，其特征在于，設擬合得到的平臺艙角加速度為擬合得到的載荷艙角加速度為則有
從而得兩艙轉動慣量辨識結果為
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