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《基于等傾角進動的自旋衛(wèi)星姿態(tài)控制方法》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第31卷第4期2012年8月飛行器測控學報JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．31No．4Aug．2012基于等傾角進動的自旋衛(wèi)星姿態(tài)控制方法‘王恒，郭力兵，李永剛，胡上成(中國衛(wèi)星海上測控部·江蘇江陰·214431)摘要：姿態(tài)控制是自旋穩(wěn)定衛(wèi)星控制的基本任務之一，其控制方法有多種，本文主要針對等傾角法進行研究。首先介紹等傾角法姿態(tài)控制的基本原理，然后詳細地給出姿態(tài)控制前需確定的理論執(zhí)行角、實際執(zhí)行次數(shù)和時延等控制量的具體計算方法，最后進行了姿態(tài)機動仿真控制。仿真結果表明，控制量的計算結果準確，控制過程的預測結果與實際控制過程一致。此方法已在多顆
2、自旋衛(wèi)星發(fā)射中得到應用和驗證。關鍵詞：自旋穩(wěn)定衛(wèi)星；姿態(tài)控制；等傾角進動；理論執(zhí)行角；執(zhí)行次數(shù)中圖分類號：V556．8文獻標志碼：A文章編號：1674—5620(2012)04—0020—05AttitudeControlMethodforSpin—StabilizedSatellitesBasedonEquiangularPrecessionWANGHeng，GUOLibing，LIYonggang，HUShangcheng(ChinaSatelliteMaritimeTrackingandContr01Department，Jiangyin，JiangsuPr。vince2144
3、31)Abstl‘act：AttitudecontrolisanessentiaItaskincontroIofaspin—stabi“zedsateI工iteandtherearemanymethodsforattitudecontr01．Thispaperfocusesonequiangularprecessionmethod．First，thebasicprincipleofequiangularpre—cessionmethodisintroduced．Then，calculationprocessesaregivenforattitudecontrolquantitiesi
4、ncludingtheoreti—calexecutionangIe，executiontimesandtimedelay．Finally，attitudemaneuverprocessissimulated．Thesimulationresultshowsthatthecomputedresultofattitudecontrolquantityiscorrectandtheforecastresultofthecontrolprocessisconsistentwiththatoftheactualcontrolprocess．Themethodhasbeenusedin1aun
5、chofseveralspin—sta—biliz甜satellites．1(eywords：spin—stabilizedsatellite；attitudecontrol；equiangularprecession；theoreticalexecutionangle；executiontimes0引言由于工程需要，自旋穩(wěn)定衛(wèi)星需要建立某種預定的自旋軸方位，這就要求對自旋軸在空間的方位進行控制。依據(jù)姿態(tài)機動過程中自旋軸方向在天球上投影的軌跡，可分為等傾角法、大圓弧法和經緯度法口]，控制方式都是自旋同步。由于一個脈沖的沖量很小，在姿態(tài)機動過程中，星體的自旋軸方向同角動量方向基本一致。
6、大圓弧法是控制路徑最短，燃料最省的最優(yōu)控制，但噴氣相位值與實時姿態(tài)有關，每次噴氣前都必須重新計算相位角，因此實施起來比較復雜。采用等傾角進動進行自旋衛(wèi)星姿態(tài)控制則是最便于工程實現(xiàn)的一種方法。1姿態(tài)控制的基本原理和方法1．1基本概念和原理自旋衛(wèi)星的姿態(tài)控制是指在控制坐標系中采用合適的控制規(guī)律，使衛(wèi)星的姿態(tài)從某初始姿態(tài)進動到要求的終了姿態(tài)。姿態(tài)的控制方法，實際上就是噴氣相位和弧長的計算方法。等傾角進動中，發(fā)動機每次噴氣的相位(相對參考基準脈沖)為常數(shù)，在姿態(tài)天球(圖1)上對應的軌跡方向與經線(SA)的夾角p為恒值。所以在自旋衛(wèi)星等傾角姿態(tài)控制前須確定執(zhí)行脈沖寬度，通過計算獲得地面理論執(zhí)行
7、角(即實際發(fā)動機噴氣推力中心相對參考脈沖的執(zhí)行角)、脈沖執(zhí)行次數(shù)、總時延量等姿態(tài)控制參數(shù)(稱為姿控量)。*收稿日期：2012—03—13；修回日期：2012—05—10第一作者簡介：王恒(1969一)，男，碩士，高級工程師，主要從事海上測控軟件數(shù)學模型及軟件設計；E—mail：wh3326@sohu．com第4期王恒，等：基于等傾角進動的自旋衛(wèi)星姿態(tài)控制方法21S圖1姿態(tài)天球Fig．1Attitudecelestialsphere控制坐標系有太陽參考系、地
