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公开(公告)号：CN104326093A
公开(公告)日：2015-02-04
申请号：CN201410697058.6
申请日：2014-11-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 光学成像小卫星姿态控制系统及工作模式在轨切换方法，属于卫星姿态控制领域，本发明为解决现有光学成像卫星无法简单有效地实现在轨切换的问题。本发明所述光学成像小卫星姿态控制系统，它包括姿态测量敏感器、执行机构和姿态控制器；所述姿态测量敏感器包括太阳敏感器、星敏感器和陀螺；执行机构包括反作用飞轮和磁力矩器。本发明所述光学成像小卫星姿态控制系统的工作模式在轨切换方法，将光学成像小卫星姿态控制系统设置为六种工作模式，分别为：速率阻尼模式、对日捕获模式、对日定向三轴稳定模式、对地定向三轴稳定模式、数传模式和安全模式。本发明用于所有的光学成像小卫星。
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公开(公告)号：CN102540908B
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201210038211.5
申请日：2012-02-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开一种卫星姿态与轨道控制分系统闭环测试通用模拟器及其方法，包括配置管理模块、接口驱动模块、接口控制模块、功能模拟模块、故障模拟模块；配置管理模块，用于配置、管理其他四个模块；配置管理模块的第五输入输出口为通用模拟器管理配置口，用于接收外部配置指令和数据；接口驱动模块的第三输入输出口，为对外应用接口；接口驱动模块，用于对接口控制模块所设置的对外应用接口的电信号进行驱动；接口控制模块，用于控制对外应用接口的形式；功能模拟模块，用于模拟相应的星上设备的正常功能；故障模拟模块，用于模拟星上设备的故障。本发明对各个模拟器采用统一的电路结构，利于系统维护与升级、扩展。
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公开(公告)号：CN103488092A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310484771.8
申请日：2013-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，它涉及一种基于T-S模糊模型与观测器的卫星故障诊断与容错控制方法，本发明是要解决现有故障诊断方法无法有效处理空间干扰力矩的影响、保证故障诊断方法的鲁棒性以及现有容错控制方法容错性能差的问题。基于T-S模糊模型与学习观测器的卫星姿态控制系统的故障诊断与容错控制方法按以下步骤进行：1、建立非线性卫星姿控系统的数学模型；2、利用步骤1获得的结果，建立卫星姿控系统的T-S模糊模型；3、利用步骤2获得的结果，设计T-S模糊学习观测器实现卫星姿态角速度估计和执行机构的鲁棒故障检测、隔离以及故障重构；4、利用步骤3获得的结果，设计状态反馈容错控制器，使得卫星姿控T-S模糊系统闭环稳定。本发明可应用于航空航天领域。
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公开(公告)号：CN103473477A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310455455.8
申请日：2013-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 基于改进卡尔曼滤波的变参数迭代估计方法，涉及参数估计领域。本发明为解决现有迭代估计方法估计精度不足和估计速度过慢的问题。所述变参数迭代估计方法：首先使用基于改进卡尔曼滤波的现有迭代估计算法进行迭代估计，再判断估计的速度和精度，若需提高迭代估计的速度和精度则添加可以变化的小于1的迭代估计值的反馈参数重新进行迭代估计，通过比较迭代估计的速度和精度来确定最佳的反馈参数，最后得到具有较小计算量和较高精度的迭代估计算法。本发明通过在现有迭代估计算法的基础上加入可以变化小于1的迭代估计值的反馈参数来提高迭代估计精度和迭代估计速度的新迭代估计方法，该方法可以在保证较小的计算量的同时大幅提高迭代估计精度。
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公开(公告)号：CN103309348A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310268646.3
申请日：2013-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，它涉及利用二阶卡尔曼滤波算法估计卫星姿态控制系统执行机构加性故障大小的方法，本发明是要解决现有的卫星姿态控制系统中采用卡尔曼滤波算法建模不能真实地反映飞轮产生的故障大小的问题。本发明方法通过如下步骤来实现：一、根据动力学方程和运动学方程建立离散的控制系统模型；二、对离散的控制系统模型中的噪声向量wk和vk在实际运行过程中进行标定；三、建立含有执行机构加性故障的离散控制系统数学模型；四、测出执行机构输出力矩中的白噪声向量五、利用二阶卡尔曼滤波算法估计执行机构加性故障的大小。本发明可用于航天器姿态控制领域。
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Patent Agency Ranking
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：CN101937031B
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201010215157.8
申请日：2010-07-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R31/00
Abstract: 一种星敏感器的电模拟器，涉及一种星上设备的电模拟器，解决现有设备或者装置中无法满足星敏感器的电模拟器与星敏感器同时连入卫星测试系统的问题。它包括功能模拟模块、模拟器数据接口电路和供电输入接口电路，它还包括信号处理模块、星上设备数据接口电路和供电输出接口电路，功能模拟模块输出的模拟敏感数据信号与星上设备数据接口电路输出的星敏感器数据信号在信号处理模块中进行隔离合成处理，信号处理模块的处理信号输出端与模拟器数据接口电路的处理信号输入端相连，供电输入接口电路的电压输出端与供电输出接口电路的电压输入端相连。本发明实现了星敏感器的电模拟器与星敏感器同时连入卫星测试系统，用于卫星姿态控制系统或者整星测试。
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公开(公告)号：CN101941528A
公开(公告)日：2011-01-12
申请号：CN201010298526.4
申请日：2010-09-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B64G1/24
Abstract: 基于飞轮的卫星绕瞬时欧拉轴逐次逼近姿态机动控制装置及其控制方法，它涉及卫星姿态调整的控制装置及其控制方法。它为解决采用喷气控制实现卫星大角度姿态机动存在的燃料消耗大，卫星的使用寿命短，且喷气的控制系统配置复杂，卫星的体积和重量都难以减小的问题而提出。先根据所述控制装置的系统要求，设定控制装置的参数，根据运动方程得出姿态偏差角速度；姿态误差四元数表达卫星当前姿态与目标姿态的瞬时欧拉轴和偏差角的关系得到控制信号再计算得出卫星控制器计算的飞轮控制输入力矩向量并作为反作用飞轮产生力矩所依据控制数据指令。它不消耗其它星上资源，不消耗燃料，使卫星的使用寿命延长，它可广泛适用于各种需要进行姿态机动的卫星。
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公开(公告)号：CN101937031A
公开(公告)日：2011-01-05
申请号：CN201010215157.8
申请日：2010-07-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R31/00
Abstract: 一种星敏感器的电模拟器，涉及一种星上设备的电模拟器，解决现有设备或者装置中无法满足星敏感器的电模拟器与星敏感器同时连入卫星测试系统的问题。它包括功能模拟模块、模拟器数据接口电路和供电输入接口电路，它还包括信号处理模块、星上设备数据接口电路和供电输出接口电路，功能模拟模块输出的模拟敏感数据信号与星上设备数据接口电路输出的星敏感器数据信号在信号处理模块中进行隔离合成处理，信号处理模块的处理信号输出端与模拟器数据接口电路的处理信号输入端相连，供电输入接口电路的电压输出端与供电输出接口电路的电压输入端相连。本发明实现了星敏感器的电模拟器与星敏感器同时连入卫星测试系统，用于卫星姿态控制系统或者整星测试。
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公开(公告)号：CN101934863A
公开(公告)日：2011-01-05
申请号：CN201010296539.8
申请日：2010-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
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。
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