一种主动指向超静平台指令力分配阵重构方法

    公开(公告)号:CN114408219A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210073695.0

    申请日:2022-01-21

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明一种主动指向超静平台指令力分配阵重构方法,适用于天文观测、高分辨率对地观测等航天器多级复合高精度姿态控制需求的领域。针对主动指向超静平台作动器故障后指令力分配存在的问题,设计了一种主动指向超静平台指令力分配阵重构方法,解决了不同作动器数目故障下的主动指向超静平台指向控制的难题。首先设计了主动指向超静的构型变化对载荷六自由度运动影响的定量评价指标,在建立新的构型奇异度指标的基础上,通过构型奇异度指标进行平动自由度的有选择性释放,从而提升主动指向超静平台转动自由度的控制精度,实现最大限度地减少作动器故障对超静平台主动指向控制效果的影响。

    一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法

    公开(公告)号:CN111674570B

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202010351842.7

    申请日:2020-04-28

    IPC分类号: B64G1/24 B64G1/28 G06F30/20

    摘要: 本发明一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法,适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变,难以充分利用控制力矩陀螺群角动量包络。针对此,设计一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上,引入安装倾角这一控制变量,提升了航天器敏捷机动能力;在原有的低速框架一个自由度避奇异的基础上增加安装倾角,构成两个自由度避奇异,实现低速框架快速脱离奇异。分析结果表明,安装倾角可变时,航天器敏捷机动的最大角速度由2.83(°/s)提升到3.2(°/s),进一步提高航天器敏捷机动性能。

    基于航天器三超相互制约与耦合的姿态控制方法及系统

    公开(公告)号:CN111781939A

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010393990.5

    申请日:2020-05-11

    IPC分类号: G05D1/08 G06F30/23

    摘要: 一种基于航天器三超相互制约与耦合的姿态控制方法及系统,包括:建立引入二级控制后的控制模型;对空间结构的载荷和星体分别建立有限元模型;分别建立载荷和星体的动力学方程,计算载荷和星体的模态集,并将载荷和星体的动力学方程变换至各自的模态空间;由载荷、星体的模态空间动力学方程和主动指向超静平台动力学方程,建立三超平台动力学方程;根据实际控制作用和被控量得到变换矩阵,对三超平台动力学方程进行输入输出变换,得到以物理坐标为输入、输出的状态空间方程;根据状态空间方程得到控制律,进而实现航天器的在轨姿态控制。本发明克服了现有三超平台控制分析、设计中三超平台建模研制流程不清晰、迭代设计计算量大的问题。

    一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法

    公开(公告)号:CN111674570A

    公开(公告)日:2020-09-18

    申请号:CN202010351842.7

    申请日:2020-04-28

    IPC分类号: B64G1/24 B64G1/28 G06F30/20

    摘要: 本发明一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法,适用于兼具有敏捷机动要求与高精度指向控制需求的航天器姿态控制领域。现有的控制力矩陀螺群安装倾角固定不变,难以充分利用控制力矩陀螺群角动量包络。针对此,设计一种航天器三超控制可变包络操纵律设计方法。在原有控制力矩陀螺群安装构型固定的基础上,引入安装倾角这一控制变量,提升了航天器敏捷机动能力;在原有的低速框架一个自由度避奇异的基础上增加安装倾角,构成两个自由度避奇异,实现低速框架快速脱离奇异。分析结果表明,安装倾角可变时,航天器敏捷机动的最大角速度由2.83(°/s)提升到3.2(°/s),进一步提高航天器敏捷机动性能。

    一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法

    公开(公告)号:CN111624877A

    公开(公告)日:2020-09-04

    申请号:CN202010350608.2

    申请日:2020-04-28

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 一种航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法,为实现光学载荷高质量成像,要求航天器控制系统实现对光学载荷的超高精度指向、超高稳定度控制、超敏捷控制的三超控制。在航天器本体与载荷之间安装具有变刚度变阻尼主动控制能力的主动指向超静平台,本发明通过建立超静平台-载荷动力学模型,并将其转换到超静平台的作动器空间;设计航天器三超控制自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法;设计了六自由度全频段激振方法和试验装置,通过全物理试验检验了自适应变刚度变阻尼全频段扰动抑制方法,实现对载荷的三超性能控制,实现光学载荷外部全频段扰动1-2个数量级的衰减,提高了光学载荷的控制精度、稳定度和扰动下的快速稳定性能。

    一种航天器三超控制星时准确同步的滤波校时系统及方法

    公开(公告)号:CN111605734A

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN202010350522.X

    申请日:2020-04-28

    IPC分类号: B64G1/24

    摘要: 本发明一种航天器三超控制星时准确同步的滤波校时系统及方法,适用于航天器星体平台和载荷对高精度卫星时间同步需求领域。航天器星体控制器接收GPS秒脉冲校时,载荷控制器根据星体控制器发送的星时数据,采用软件方式进行校时。由于载荷控制器收到星体控制器的星时数据包的时间存在一定的不确定性以及载荷控制器的控制周期存在一定的不确定,造成载荷星时波动。针对此,设计一种航天器“三超”控制星时准确同步的滤波校时方法。通过星体控制器直接给载荷控制器星时赋值和载荷实时滤波校时相结合的方式,实现了航天器星体平台和载荷之间的星时准确同步。

    亚角秒精度星敏感器光轴测量基准偏差标定方法及系统

    公开(公告)号:CN113063444B

    公开(公告)日:2024-03-15

    申请号:CN202110362719.X

    申请日:2021-04-02

    IPC分类号: G01C25/00

    摘要: 一种亚角秒精度星敏感器光轴测量基准偏差标定方法,利用导星仪和星敏感器的光轴测量输出,实现对星敏感器光轴基准偏差的亚角秒精度标定,为实现极高精度姿态确定的必要步骤。由于星敏感器和导星仪的横轴测量输出相比光轴差一个量级以上,与传统利用星敏感器输出四元数对星敏感器矩阵进行标定的方法相比,本发明方法避免了在标定过程中引入星敏感器和导星仪等的横轴测量输出,因此采用本发明方法对星敏感器光轴的标定精度更高,可满足航天器应用对姿态确定所提出的极高精度需求。