基于星光矢量校正的在轨标定星敏感器透镜畸变的方法及卫星姿态确定方法

    公开(公告)号:CN103234556B

    公开(公告)日:2015-08-19

    申请号:CN201310136159.1

    申请日:2013-04-18

    Abstract: 基于星光矢量校正的在轨标定星敏感器透镜畸变的方法及卫星姿态确定方法,它涉及在轨标定星敏感器透镜畸变的方法及卫星姿态确定方法,本发明要解决现有的标定方法无法标定温度畸变项,以及现有的卫星姿态确定方法存在精度不高的问题。在轨标定星敏感器透镜畸变的方法:由目标恒星成像点坐标及星敏感器透镜畸变公式计算得到恒星入射光与透镜光轴的夹角,由入射光与透镜光轴的夹角得到目标恒星的光矢量方向,再根据多颗目标恒星的光矢量方向夹角固定的原理在轨标定星敏感器透镜畸变。姿态确定方法:由目标恒星成像点坐标及标定得到的星敏感器透镜畸变公式计算得到目标恒星的星光矢量,再由星图匹配确定卫星姿态。本发明用于卫星姿态确定技术领域。

    基于滑模观测器的低轨挠性卫星姿态跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN104483973A

    公开(公告)日:2015-04-01

    申请号:CN201410668391.4

    申请日:2014-11-20

    Abstract: 基于滑模观测器的低轨挠性卫星姿态跟踪控制方法。本发明涉及一种基于滑模观测器的低轨挠性卫星姿态跟踪控制方法。解决现有低轨挠性卫星由于较大的气动干扰力矩与自身挠性部件振动导致的卫星姿态跟踪控制精度低的问题。一种基于滑模观测器的低轨挠性卫星姿态跟踪控制方法,建立地心惯性坐标系和卫星本体坐标系;建立状态空间表达式;确定观测器受到的干扰信号的上界;求解观测器增益矩阵、观测器匹配矩阵和Lyapunov方程矩阵变量;观测后得到滑膜观测器估计模态振动速度量值与滑膜观测器估计模态振动状态量值;将挠性卫星姿态动力学方程改写成误差姿态跟踪控制模型;确定控制律的滑模项增益;根据测量得到的卫星姿态四元数、姿态角速度信息与估计的模态量值对误差姿态跟踪模型采用滑模控制律进行跟踪控制。本发明应用于卫星姿态跟踪控制。

    一种卫星电性能测试序列的优化方法

    公开(公告)号:CN102542357B

    公开(公告)日:2014-10-22

    申请号:CN201110442320.9

    申请日:2011-12-26

    Abstract: 本发明涉及一种卫星电性能测试序列的优化方法。该方法包括:步骤1:将测试任务划分为m个测试模块;确定每个所述测试模块Ai所对应的si个测试序列步骤2:确定每个所述测试序列aij所对应的测试时间tij、工作量wij以及该测试序列的优化目标列向量cij=[cij1,cij2,...,cijp]-1;步骤3:确定各测试序列aij的状态量xij,使受约束的优化方程符合所述测试任务的p个优化目标的要求;所述优化方程为:使CX取得最大值,所述优化方程的约束条件为:且步骤4:求解所述优化方程,得到需要执行的测试序列。本发明能在测试时间和工作量均受约束的情况下确定和优化卫星电性能的测试序列。

    基于合成孔径雷达的卫星自主定轨方法

    公开(公告)号:CN102323582B

    公开(公告)日:2013-06-12

    申请号:CN201110142860.5

    申请日:2011-05-30

    Abstract: 基于合成孔径雷达的卫星自主定轨方法,属于卫星的自主定轨技术领域,本发明的目的是实现低轨卫星的高精度实时自主定轨且不需要地面测控站支持。本方法的具体过程为:设计人工地面标识点的形状、材质;设计地面标识点的排布方式,安置地面标识点,并测量其在地固坐标系中的位置;将地面标识点的信息存储在星载计算机中;当星载合成孔径雷达遥感地面并识别了地面标识后,从星上的地面标识库中导出地面标识点信息,并运用定轨方程得到卫星的位置和速度,完成卫星的实时自主定轨;该卫星自主定轨技术提供了一种新的卫星自主定轨方法,能够实现低轨卫星的高精度实时自主定轨。本发明方法适应近地卫星的实时自主定轨。

    用于目标姿态跟踪的刚性航天器的控制方法

    公开(公告)号:CN101708780B

    公开(公告)日:2012-12-05

    申请号:CN200910073268.7

    申请日:2009-11-26

    Abstract: 用于目标姿态跟踪的刚性航天器的控制方法,属于航天器高精度高稳定性的姿态跟踪控制技术领域。它解决了姿态跟踪航天器在外太空中低轨道运行时,现有控制方法中不能消除滑模变结构的固有振颤的问题。本发明包括以下步骤:一、建立刚性航天器的动力学与运动学模型;二、设定刚性航天器的姿态跟踪误差和期望姿态参数,将姿态跟踪误差和期望姿态参数和动力学与运动学模型结合建立用于姿态跟踪的数学模型;三、采用滑模变结构控制器的控制算法调整二中建立的用于姿态跟踪的数学模型的控制律,同时结合干扰观测器的观测结果对所述控制律进行修正;四、用三中获得的修正后的控制律控制刚性航天器实现姿态跟踪。本发明适用于外太空运行的目标的姿态跟踪。

    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

    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

    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。

    一种基于混合执行机构的快速机动卫星的力矩分配方法

    公开(公告)号:CN102627151A

    公开(公告)日:2012-08-08

    申请号:CN201210141967.2

    申请日:2012-05-09

    Inventor: 耿云海 侯志立

    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。

    单轴快速机动航天器飞轮构型及所述飞轮构型的优化方法

    公开(公告)号:CN102616386A

    公开(公告)日:2012-08-01

    申请号:CN201210087918.5

    申请日:2012-03-29

    Inventor: 侯志立 耿云海

    Abstract: 单轴快速机动航天器飞轮构型及所述飞轮构型的优化方法,它涉及航天器飞轮构型及所述飞轮构型的优化方法。它是为了解决快速机动航天器飞轮能力利用不充分的问题。构型:该构型中包括有五个飞轮,其中一个飞轮的轴线与机动轴的轴线相重合,另四个飞轮为斜装飞轮;相邻两个斜装飞轮的转轴在航天器非机动平面上的投影的夹角为90°,位于所述航天器非机动平面上的每个斜装飞轮的投影与航天器俯仰轴的夹角和航天器偏航轴的夹角均为45°。优化:安装角为优化量写出飞轮的安装矩阵;以飞轮系统的功耗为指标求出飞轮的分配矩阵。确定非机动轴所需的最大力矩,最终求得机动轴力矩最优的安装角并进行调整实现优化。本发明适用于航天器飞轮构型及其优化。

    飞轮自动化稳态损耗转矩测试方法

    公开(公告)号:CN101886958B

    公开(公告)日:2012-03-21

    申请号:CN201010241000.2

    申请日:2010-07-30

    Abstract: 飞轮自动化稳态损耗转矩测试方法,涉及一种飞轮稳态损耗转矩的测试方法,解决传统的飞轮稳态损耗转矩测试中采用人工控制飞轮转速,导致飞轮稳态损耗转矩存在较大误差及飞轮采用转速模式转动无法模拟真实卫星姿态的问题。本发明所述的飞轮自动化稳态损耗转矩测试方法:一、控制计算机设定输出转矩,调整飞轮自身转速并达到预先设定的目标转速;二、控制计算机发送零转矩指令给飞轮,飞轮失去转矩,在惯性的作用下继续旋转;三、控制计算机遵循损耗转矩测试算法,调整飞轮施加转矩,获得飞轮稳态损耗转矩。本发明实现了自动化测试飞轮稳态损耗转矩,用于飞轮稳态损耗转矩测试。

    基于合成孔径雷达的卫星自主定轨方法

    公开(公告)号:CN102323582A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110142860.5

    申请日:2011-05-30

    Abstract: 基于合成孔径雷达的卫星自主定轨方法,属于卫星的自主定轨技术领域,本发明的目的是实现低轨卫星的高精度实时自主定轨且不需要地面测控站支持。本方法的具体过程为:设计人工地面标识点的形状、材质;设计地面标识点的排布方式,安置地面标识点,并测量其在地固坐标系中的位置;将地面标识点的信息存储在星载计算机中;当星载合成孔径雷达遥感地面并识别了地面标识后,从星上的地面标识库中导出地面标识点信息,并运用定轨方程得到卫星的位置和速度,完成卫星的实时自主定轨;该卫星自主定轨技术提供了一种新的卫星自主定轨方法,能够实现低轨卫星的高精度实时自主定轨。本发明方法适应近地卫星的实时自主定轨。

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