基于磁力矩器和飞轮的卫星姿态全方位控制方法

    公开(公告)号:CN101934863B

    公开(公告)日:2013-04-03

    申请号:CN201010296539.8

    申请日:2010-09-29

    Abstract: 基于磁力矩器和飞轮的卫星姿态全方位控制方法,涉及一种利用磁力矩器和飞轮完成卫星入轨阶段全方位姿态控制方法。解决了现有的卫星姿态全方位控制技术可靠性低、寿命短的问题,具体过程如下:一、根据控制系统要求,设定控制器参数;二、测量地磁场强度向量Bb、卫星角速度向量Wb和太阳方位角,并将测量数据发送至卫星控制器;三、计算期望控制力矩向量Tm和控制磁矩向量Mm,并将控制磁矩向量Mm发送至磁力矩器;四、获得有效太阳方位角向量Alfa;五、计算控制输入力矩向量Tw,并发送至飞轮;六、磁力矩器根据控制磁矩向量Mm,飞轮根据控制输入力矩向量Tw共同完成卫星姿态全方位控制。本发明适用于卫星姿态控制领域。

    一种基于FPGA的自适应星载计算机实现内部资源动态分配的方法

    公开(公告)号:CN101788927B

    公开(公告)日:2012-08-01

    申请号:CN201010300473.5

    申请日:2010-01-20

    Abstract: 一种基于FPGA的自适应星载计算机实现内部资源动态分配的方法,属于航天航空数据处理技术领域,解决了传统可重构星载计算机无法对内部资源进行动态分配的问题。本发明的星载计算机采用SRAM型FPGA实现,所述SRAM型FPGA的内部资源包括主控单元和由n个大小完全相等的重构单元组成的重构单元阵列,并且SRAM型FPGA支持部分重构技术。本发明的内部资源动态分配方法是当星载计算机启动一个线程时,主控单元根据线程需要的硬件电路,将处于空闲状态的重构单元构造成相应的硬件电路;当所述线程结束或者终止时,主控单元将构造有所述硬件电路的重构单元的内容清除,使其恢复到空闲状态。本发明实现了计算机对内部资源的动态分配,适用于星上数据处理。

    基于液体回路的陀螺力矩产生装置及卫星姿态控制方法

    公开(公告)号:CN102101533A

    公开(公告)日:2011-06-22

    申请号:CN201110028149.7

    申请日:2011-01-26

    Abstract: 基于液体回路的陀螺力矩产生装置及卫星姿态控制方法,涉及一种液体控制力矩陀螺的装置及卫星姿态控制方法。解决了现有方法安全性差、工作寿命短,以及由于易受太空辐射影响导致整星姿态控制效果差的问题。装置一、环形刚性管路环绕在卫星本体的外侧,通过两个电机实现环形刚性管路沿OY轴和OZ轴旋转。其方法:通过控制两个电机产生沿OY、OZ、-OY、-OZ轴方向的陀螺力矩,通过控制流体泵产生沿OX和-OX轴方向的陀螺力矩,从而实现卫星三轴姿态控制。装置二、两个环形刚性管路环绕在卫星本体的外侧,通过两个电机实现两个环形刚性管路分别沿OY轴和OZ轴旋转。本发明适用于力矩陀螺的控制及卫星三轴姿态控制。

    一种用于可重构星载计算机的具有抗辐射功能的有限状态机

    公开(公告)号:CN101833535A

    公开(公告)日:2010-09-15

    申请号:CN201010159514.3

    申请日:2010-04-29

    Abstract: 一种用于可重构星载计算机的具有抗辐射功能的有限状态机,它涉及航天航空技术领域,它解决了传统的可重构星载计算机对空间辐射缺乏抵抗能力,而使可重构星载计算机整体功能失效的问题。本发明的有限状态机包括FPGA、计数器电路和定时器电路,FPGA由选择器、寄存器、汉明码校验电路、开关电路和片内双端口RAM组成,定时器电路分别与计数器电路、选择器和开关电路连接,所述计数器电路还与选择器连接,所述选择器还与汉明码校验电路、片内双端口RAM和寄存器连接,所述寄存器还与片内双端口RAM连接,所述片内双端口RAM还与汉明码校验电路连接,所述汉明码校验电路还与开关电路连接。本发明适用于可重构星载计算机。

    编队卫星姿态协同控制仿真装置及其仿真验证方法

    公开(公告)号:CN101833285A

    公开(公告)日:2010-09-15

    申请号:CN201010199440.6

    申请日:2010-06-12

    Abstract: 一种编队卫星姿态协同控制仿真装置及其仿真验证方法,属于航空航天领域,本发明为解决现有卫星姿态协同控制问题只能停留在数学仿真的层面上的问题。本发明装置由基础平台单元、n个气浮转台系统、相机定位系统和地面控制单元组成,基于上述装置进行的仿真验证方法:地面控制计算机根据方案下达控制指令,PC104仿真计算机计算控制力矩;为推力器设计力矩分配方法,使气浮转台按设定方案进行仿真;照相机拍照后的信息传送给照片处理计算机,获得了角度信息;利用光纤陀螺获取其角速度信息;每个气浮转台系统将其自身的角度信息及角速度信息通过蓝牙进行交互;地面控制计算机接收所有姿态信息,并记录在数据记录计算机中,并验证方案的正确性。

    基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统及仿真方法

    公开(公告)号:CN101814107A

    公开(公告)日:2010-08-25

    申请号:CN201010164406.5

    申请日:2010-05-06

    Abstract: 基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统及仿真方法,它涉及计算机仿真技术领域。它解决了解决现有的动力学仿真系统需重复建立仿真模型来完成建模所导致的研制成本高、周期长的问题,本发明的基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统包括:卫星动力学模型库,用于提供多种轨道动力学仿真模型、多种空间环境仿真模型、多种姿态动力学仿真模型、多种敏感器测量仿真模型和多种基本算法仿真模型;模型管理系统,用于根据仿真任务对卫星动力学模型库中各类模型进行调用和控制,以实现卫星动力学仿真。本发明适用于卫星仿真。

    卫星轨道运动地面模拟系统及其模拟方法

    公开(公告)号:CN101551301A

    公开(公告)日:2009-10-07

    申请号:CN200910137349.9

    申请日:2009-04-24

    Abstract: 本发明涉及一种基于气浮原理的卫星轨道运动地面模拟系统,包括气浮平台、放置于该气浮平台上的气足、与该气足相连接的高压气源以及中心引力模拟装置,该中心引力模拟装置包括:第一中心轴,垂直安装于该气浮平台中间;第一磁铁,水平安装于该第一中心轴上;第二中心轴,垂直安装于该气足上;第二磁铁,水平安装于该第二中心轴上,且与第一磁铁磁力的合力作用线通过第一、第二中心轴的连线。应用该系统的方法,包括如下步骤:开通高压气源,在气足与气浮平台间产生一层气膜将卫星模拟器浮起,给卫星模拟器提供一定的运动速度,由中心引力模拟装置提供卫星模拟器圆周运动的向心力,令卫星模拟器在气浮平台上绕固定于气浮平台上的中心轴无摩擦转动。

    非接触式三轴气浮台转角测量装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN1912534A

    公开(公告)日:2007-02-14

    申请号:CN200610010435.X

    申请日:2006-08-25

    Abstract: 本发明提供的是一种非接触式三轴气浮台转角测量装置及其测量方法。在三轴气浮台台面中心安装有微型绿光激光器,台面上装有彩色CCD摄像机,CCD摄像机通过数据线与图像采集卡相连,图像采集卡装入气浮台台面控制单元PC/104,在气浮台上方安装由4个红光LED和白色底板构成的测量靶标。采用彩色CCD摄像机采集由4个红光LED和微型绿光激光器在测量靶标白色底板上形成的光点构成的图像,利用计算机视觉理论并结合测量靶标及CCD摄像机安装信息,计算出气浮台台面的转动参数,并通过连续获取图像序列,实现对三轴气浮台转角的非接触、无扰动、大范围、高频率的测量。

    航天器轨道追逃博弈的实时求解方法

    公开(公告)号:CN120030793A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202510202950.0

    申请日:2025-02-24

    Abstract: 航天器轨道追逃博弈的实时求解方法,涉及航天器轨道追逃博弈的实时求解领域。解决了现有的航天器追逃博弈基于极大值原理的鞍点解需要求解边值问题,基于启发式方法或者非线性规划的方法难以满足在轨应用的需求,无论计算时间还是收敛性的保证,成为阻碍博弈理论在轨应用的最大阻碍的问题。所述方法包括:利用哈密顿函数和线性共态方程的分离性质求解出等效的单侧最小时间最优控制方程;基于单侧最小时间最优控制方程采用最小二乘法将多项式拟合得到变换矩阵,利用动态椭球确定解析边界,其终端时间为到达集合的边界,基于终端几何条件,求解f(tf)的零点获得最优博弈时间以及最优博弈策略,实现航天器追逃博弈的在线求解。

    一种基于性能函数的航天器预设时间预设精度姿态跟踪控制方法和系统

    公开(公告)号:CN120029339A

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202510145113.9

    申请日:2025-02-10

    Abstract: 一种基于性能函数的航天器预设时间预设精度姿态跟踪控制方法和系统,涉及航天领域。解决了现有预设时间预设精度姿态控制方法或是要求扰动力矩的上界已知,或是存在奇异性问题,或是要求初始时刻姿态误差必须处于一定的范围以内的问题。方法包括:根据修正罗德里格斯参数建立航天器的姿态动力学模型;设计性能函数,并对航天器的姿态动力学模型的姿态跟踪误差进行数学转换;构建连续非奇异自适应姿态跟踪控制器;根据连续非奇异自适应姿态跟踪控制器实现航天器的预设时间预设精度姿态跟踪控制。本发明应用于航天器姿态控制领域。

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