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《一種確定自旋衛(wèi)星姿態(tài)的新方法.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、40上海AEROSPACE航天SHANGHAl2011年第1期文章編號:1006一1630(2011)0卜0040—06一種確定自旋衛(wèi)星姿態(tài)的新方法呂曉鋒1’3,王大力2’3(1.上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院,上海200030;2.西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院,陜西西安710068I3.西安衛(wèi)星測控中心,陜西西安710043)摘要:提出了一種在白旋穩(wěn)定衛(wèi)星自旋軸與幾何體軸重合或幾乎重合時只利用太陽角計算自旋衛(wèi)星姿態(tài)的方法。給出了方法的原理及適用范圍。研究表明:定姿精度僅與太敏測量精度有關(guān),減小了傳統(tǒng)方法中太敏與地
2、敏兩項(xiàng)測量誤差產(chǎn)生的誤差,方法原理筒單、精度高。由實(shí)際衛(wèi)星數(shù)據(jù)的長期驗(yàn)證可知:方法能在衛(wèi)星自旋軸與實(shí)際幾何軸偏差較小時實(shí)現(xiàn)快速定姿,定姿結(jié)果滿足要求。關(guān)鍵詞:自旋穩(wěn)定衛(wèi)星;定姿方法;太陽角;太陽敏感器中圖分類號:V448.22文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AANewMethodofAttitudeDeterminationofSpin-StabilizedSatelliteLUXiao—fen91”,WANGDa—li2’3(1.SchoolofElectronic,InformationandElectricalEnginee
3、“ng,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2.SchoolofAstronautics,NorthwestenPolytechnicalUniversity,Xi’anShaanxi710068,China;3.Xi’anSatelliteControlCenter,Xi’anShaanxi710043,China)Abstract:Anewmethodforattitudecalculationofspin-stabilizedsatellites
4、,whichonlyneededthesolarangle,wasputforwardwhenthespin-stabilizeda】【iswassuperpositionwiththegeometryaxisofthesatelliteinthispaper.Theprincipleandtheapplicablerangewereexplainedinthestudy.Thestudyshowedthattheaccuracyoftheattitudedeteminationwasrelatedtothem
5、easurementofthesolarsensoronly,whichreducedtheerrorcausedbythemeasurementerrorsofthesolarsenorandtheearthsensorintraditionmethod.Theprincipleofthenewmethodwithhighaccuracywassimple.Thelongte珊ve“ficationofthedataoftherealsatelliteshowedthatthefastattitudedete
6、minationcouldberealizedwhenthedifferenceofthespin—stabilizedaxisandrealgeometrya】【iswasrathersmall.Theattitudedeterminationresultwouldmeettherequirements.Keywor凼:Spin-stabilizedsatellite;Methodofattitudedetemination}solarangle;solarsenorO引言自旋衛(wèi)星繞自旋軸旋轉(zhuǎn),依靠旋轉(zhuǎn)動量矩
7、保持自旋軸在慣性空間指向。自旋衛(wèi)星的定姿方法有雙矢量、太陽一地球等多種。目前,工程上我國自旋衛(wèi)星常用太陽一地球定姿,即利用星上紅外地球敏感器(地敏)和太陽敏感器(太敏)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算獲得。此方法能準(zhǔn)確確定自旋衛(wèi)星的姿態(tài),但如星體地球敏感器出現(xiàn)故障,就不能確定衛(wèi)星姿態(tài)。在衛(wèi)收稿日期:2009.04一07;修回日期:2009—04—27作者簡介:呂曉鋒(1973一),男,工程師,主要從事航天器在軌管理。星自旋軸與幾何體軸重合或幾乎重合的狀況下,本文提出了一種無需地球敏感器,僅用太敏測量數(shù)據(jù)確定衛(wèi)星姿態(tài)的新方法。
8、1姿態(tài)測量自旋衛(wèi)星的姿態(tài)是指自旋體的自旋軸在某一參考系中的方向和自旋體相對空間某基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)相位角[1]。通常,自旋軸的方向定義在赤道慣性坐標(biāo)系中,用赤經(jīng)和赤緯表示[z]。星上的姿態(tài)敏感器不能直接測出自旋軸的赤經(jīng)和赤緯,但敏感器通過掃描,可觀測到空間中某些參考物體(太陽、地球和恒星等)相對衛(wèi)星的方向,測量自旋軸與參考物體方向間2011年第1期呂曉鋒,等:一種確定自旋衛(wèi)星姿態(tài)的新方法的夾角