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公开(公告)号：CN103268067A
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201310160984.5
申请日：2013-05-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于拟四元数与拟四元数运动学方程的卫星指向跟踪控制方法，涉及一种基于拟四元数与拟四元数运动学方程的卫星指向跟踪方法，为解决目前涉及卫星指向跟踪控制器所用到的运动学参数设计不合理，不能保证卫星的运动路径最短，并且没有统一的适用于指向跟踪控制的运动学方程的问题。根据指向跟踪控制的要求定义目标系，并保证本体系相对于目标系的欧拉角最小；确定卫星本体系相对于目标系的欧拉角与欧拉轴以及他们在本体系中的运动学方程；确定拟四元数与拟四元数在本体系中的运动学方程；涉及控制器使卫星姿态能够跟踪目标姿态。本发明可广泛应用于卫星指向跟踪控制系统。
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公开(公告)号：CN105005312B
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201510367515.X
申请日：2015-06-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种基于最大角加速度和最大角速度卫星规划轨迹方法，属于卫星机动轨迹规划领域。现有的规划轨迹确定方法不能充分利用执行机构的机动能力，且不能保证机动时间最短的问题。一种基于最大角加速度和最大角速度卫星规划轨迹方法，设定与目标姿态对应的目标坐标系，计算卫星由初始姿态机动至目标姿态的欧拉轴em和转角Φm；获得规划轨迹的最大角加速度和最大角速度的约束方程；由表示获得受飞轮最大角动量限制的计算使机动时间tm取最小值时规划轨迹的最大角速度并通过规划轨迹的最大角速度求出规划轨迹的最大角加速度本发明能够保证规划轨迹充分利用飞轮的能力，以使机动时间最短。
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公开(公告)号：CN103231810B
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201310148112.7
申请日：2013-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种利用卫星俯仰轴姿态机动卸载俯仰轴角动量的方法，本发明涉及航天器姿态控制技术领域。本发明是要解决现有方法使用装置卸载并且卸载装置昂贵的问题，提出一种利用卫星俯仰轴姿态机动卸载俯仰轴角动量的方法。步骤一、测量确定卫星需要卸载的俯仰轴角动量hun_y；步骤二、根据卫星转动惯量确定卫星所受到的重力梯度力矩；步骤三、估算卫星俯仰轴机动θm所需要的时间tend，以及机动过程中重力梯度力矩在俯仰轴积累的角动量hmanu；步骤四、根据hun_y与hmanu求解卫星需要机动的角度θm；步骤五、根据hun_y、hmanu与步骤四所确定的θm，计算需要保持该角度的时间thold；步骤六、确定保证卫星有足够角动量空间进行机动的卫星转动惯量分布形。本发明应用于航天器姿态控制技术领域。
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公开(公告)号：CN102865866B
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201210404220.1
申请日：2012-10-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于双星敏感器的卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法，它涉及一种卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法。本发明为解决现有绕星敏光轴方向的测量误差大并且目前没有对该定姿误差的分析方法的问题。方案一、根据两个星敏感器的测量输出计算各自光轴矢量在惯性系的分量和由各个星敏的安装矩阵计算各自光轴矢量在本体系的分量计算卫星本体系相对于惯性系的姿态，并对该姿态矩阵进行单位正交化处理；方案二、将未进行单位正交化的卫星姿态矩阵中的定姿误差阵C*分离；根据星敏安装矩阵计算定姿误差矩阵C*的表达式；求取经过单位正交化后的卫星定姿误差矩阵ΔC。本发明的卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法用于卫星姿态确定及定姿误差分析。
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公开(公告)号：CN102799105B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201210327339.3
申请日：2012-09-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/00
Abstract: 单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型的建模方法，它涉及卫星姿态控制技术领域。该方法解决现有传统变结构控制器不适用于快速机动卫星，以及传统变结构控制器设计方法不具通用性的问题。所述方法包括以下步骤：所述方法包括以下步骤：求解a、T、Δ、ε、K、ΔI为需要设计的参数；设计的参数的具体含义为：a为减少输入力矩幅值的参数，T为输入段惯性环节的时间常数，其作用增加控制器设计自由度、减少“抖振”，Δ为判断是否进行力矩幅值切换的变量，ε是消除抖振的参数，K为滑模面中姿态角的系数，为滑模面中姿态角的饱和值，ΔI为减少惯量拉偏对姿态控制系统的影响的参数。本发明用于建单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102627151B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201210141967.2
申请日：2012-05-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于混合执行机构的快速机动卫星的力矩分配方法，涉及航天器姿态控制技术领域。为了解决以单框架控制力矩陀螺群与飞轮为执行机构的卫星的快速机动与机动后，单框架控制力矩陀螺群陷入死区使得执行力矩减小，从而导致精度低的问题。其实现过程为：根据指令力矩信号Tc获取分配给单框架控制力矩陀螺群的框架角速度与分配给飞轮的角加速度并将赋值给优化的框架角速度同时判断每一个单框架控制力矩陀螺是否陷入死区，是则停用，否则重新返回到步骤二得到新框架角速度并与比较，若不同则将其存入到并返回到步骤二；若相同将赋值给最终的单框架控制力矩陀螺框架角速度将飞轮的角加速度赋值给最终的飞轮角加速度用于调整卫星姿态。
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公开(公告)号：CN103231810A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310148112.7
申请日：2013-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 一种利用卫星俯仰轴姿态机动卸载俯仰轴角动量的方法，本发明涉及航天器姿态控制技术领域。本发明是要解决现有方法使用装置卸载并且卸载装置昂贵的问题，提出一种利用卫星俯仰轴姿态机动卸载俯仰轴角动量的方法。步骤一、测量确定卫星需要卸载的俯仰轴角动量hun_y；步骤二、根据卫星转动惯量确定卫星所受到的重力梯度力矩；步骤三、估算卫星俯仰轴机动θm所需要的时间tend，以及机动过程中重力梯度力矩在俯仰轴积累的角动量hmanu；步骤四、根据hun_y与hmanu求解卫星需要机动的角度θm；步骤五、根据hun_y、hmanu与步骤四所确定的θm，计算需要保持该角度的时间thold；步骤六、确定保证卫星有足够角动量空间进行机动的卫星转动惯量分布形。本发明应用于航天器姿态控制技术领域。
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公开(公告)号：CN102865866A
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201210404220.1
申请日：2012-10-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于双星敏感器的卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法，它涉及一种卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法。本发明为解决现有绕星敏光轴方向的测量误差大并且目前没有对该定姿误差的分析方法的问题。方案一、根据两个星敏感器的测量输出计算各自光轴矢量在惯性系的分量和由各个星敏的安装矩阵计算各自光轴矢量在本体系的分量计算卫星本体系相对于惯性系的姿态，并对该姿态矩阵进行单位正交化处理；方案二、将未进行单位正交化的卫星姿态矩阵中的定姿误差阵C*分离；根据星敏安装矩阵计算定姿误差矩阵C*的表达式；求取经过单位正交化后的卫星定姿误差矩阵ΔC。本发明的卫星姿态确定方法及定姿误差分析方法用于卫星姿态确定及定姿误差分析。
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公开(公告)号：CN105022402B
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201510515288.0
申请日：2015-08-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种双刚体航天器快速机动的最短时间确定方法，本发明涉及双刚体航天器快速机动的最短时间确定方法。本发明为解决现有无扰载荷卫星的无接触作动器的有效工作范围以及机动时间长的问题。通过以下技术方案实现的：步骤一、建立Osxayaza和Obxbybzb，将Osxayaza记为Sa系，Obxbybzb记为Sb系；步骤二、写出载荷平台和服务平台关于双刚体航天器系统质心的转动惯量矩阵；步骤三、写出双刚体航天器的姿态运动学方程和双刚体航天器的角动量守恒方程；步骤四、计算e和Φf；步骤五、写出和Φ(t)的表达式；步骤六、写出qm0、qm、Cao、Cbo、和的表达式；步骤七、得到关于和t的和步骤八、根据Φf、和使用Matlab优化工具箱，求解含约束的最短机动时间。本发明应用于航天器领域。
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公开(公告)号：CN102799105A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210327339.3
申请日：2012-09-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/00
Abstract: 单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型的建模方法，它涉及卫星姿态控制技术领域。该方法解决现有传统变结构控制器不适用于快速机动卫星，以及传统变结构控制器设计方法不具通用性的问题。所述方法包括以下步骤：所述方法包括以下步骤：求解a、T、Δ、ε、K、ΔI为需要设计的参数；设计的参数的具体含义为：a为减少输入力矩幅值的参数，T为输入段惯性环节的时间常数，其作用增加控制器设计自由度、减少“抖振”，Δ为判断是否进行力矩幅值切换的变量，ε是消除抖振的参数，K为滑模面中姿态角的系数，为滑模面中姿态角的饱和值，ΔI为减少惯量拉偏对姿态控制系统的影响的参数。本发明用于建单轴轮控快速姿态机动卫星的变结构控制模型。
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