【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及,屬于航天器姿態控制
技術介紹
由于在軌運行衛星通常要受到空間干擾力矩的影響,如果干擾力矩在慣性空間的方向固定則會在衛星內部積累相應的角動量,通常情況下 這部分角動量是由衛星的動量交換執行機構進行吸收的,然而執行機構吸收角動量的能力是有限的,因此當衛星的執行機構積累的角動量接近飽和時,需要對執行機構積累的角動量進行卸載。衛星通常利用磁力矩器、噴氣裝置等產生外力矩用來抵消之前干擾力矩所積累的角動量,但是不同的卸載裝置有著自身固有的缺點,例如,磁力矩器產生的卸載力矩比較小,同時依賴于外部環境,而噴氣裝置有壽命的限制,不適宜長期使用。除了上面所述缺點之外,所有卸載裝置共同的缺點是需要在衛星上額外安裝卸載裝置,不僅提高了衛星的造價,同時也增加了衛星的體積與重量。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有卸載衛星的動量交換執行機構吸收的角動量需要在衛星上額外安裝卸載裝置,造成衛星造價提高,增加衛星體積與重量的問題,從而提供。,它包括如下步驟:步驟一:定義衛星的本體系oxbybzb和慣性坐標系OX1Y1Z1并確定初始卸載時刻tQ ;所述慣性坐標系OX1Y1Z1:以衛星初始卸載時刻質心為原點,OZ1軸在衛星軌道平面內,OZ1方向與衛星需要卸載的總角動量方向相同,OY1軸垂直于衛星運行軌道平面,與所述軌道角速度方向相反,OX1, Oy1與OZ1軸組成右手坐標系;所述衛星的本體系oxbybzb的坐標系原點為衛星質心,各個坐標軸與星體固連,并且能夠保證在該坐標系描述的衛星轉動慣量矩陣為對角陣形式;步驟二:根據衛星轉動慣量確定衛星所受到的重力梯度力矩Γ S中b ...
【技術保護點】
一種利用衛星滾動軸快速姿態機動卸載滾動軸與偏航軸角動量的萬法,其特征在于它包括如下步驟:步驟一:定義衛星的本體系oxbybzb和慣性坐標系oxIyIzI并確定初始卸載時刻t0;所述慣性坐標系oxIyIzI:以衛星初始卸載時刻質心為原點,ozI軸在衛星軌道平面內,ozI方向與衛星需要卸載的總角動量方向相同,oyI軸垂直于衛星運行軌道平面,與所述軌道角速度方向相反,oxI、oyI與ozI軸組成右手坐標系;所述衛星的本體系oxbybzb的坐標系原點為衛星質心,各個坐標軸與星體固連,并且能夠保證在該坐標系描述的衛星轉動慣量矩陣為對角陣形式;步驟二:根據衛星轉動慣量確定衛星所受到的重力梯度力矩其中b代表本體系,G代表重力梯度;步驟三:以初始卸載時刻t0為起點,計算重力梯度力矩在每個軌道周期內積累的角動量矢量hcirc:式中,k為慣性坐標系ozI軸方向的單位矢量;Iz是衛星偏航軸主轉動慣量,Iy是衛星俯仰軸主轉動慣量;步驟四:根據測量得到的執行機構的角動量,確定所有動量交換執行機構在滾動軸需要卸載的角動量與偏航軸需要卸載的角動量大??;步驟五:根據步驟三得到的角動量矢量hcirc與步驟四得到的在滾動 ...
【技術特征摘要】
1.一種利用衛星滾動軸快速姿態機動卸載滾動軸與偏航軸角動量的萬法,其特征在于它包括如下步驟: 步驟一:定義衛星的本體系oxbybzb和慣性坐標系OX1Y1Z1并確定初始卸載時刻tQ ; 所述慣性坐標系OX1Y1Z1:以衛星初始卸載時刻質心為原點,OZ1軸在衛星軌道平面內,OZ1方向與衛星需要卸載的總角動量方向相同,Oy1軸垂直于衛星運行軌道平面,與所述軌道角速度方向相反,OX1, Oy1與OZ1軸組成右手坐標系; 所述衛星的本體系oxbybzb的坐標系原點為衛星質心,各個坐標軸與星體固連,并且能夠保證在該坐標系描述的衛星轉動慣量矩陣為對角陣形式; 步驟二:根據衛星轉動慣量確定衛星所受到的重力梯度力矩g ;其中b代表本體系,G代表重力梯度; 步驟三:以初始卸載時刻h為起點,計算重力梯度力矩拉在每個軌道周期內積累的角動量矢量:2.根據權利要求1所述的一種利用衛星滾動軸快速姿態機動卸載滾動軸與偏航軸角動量的方法,其特征在于所述步驟一:定義衛星的本體系oxbybzb和慣性坐標系0XlylZl并確定初始卸載時刻h; 初始卸載時刻h取為衛星的本體系第一次與慣性坐標系重合的時刻,當衛星偏航軸沿軌道角速度方向轉動α角后使得本體系偏航軸與OZ1軸第一次在同一直線上時,則衛星在軌道平面掃過α角的時間即為初始卸載時刻h,具體表達式為:to = α / ω o 式中,ω。為衛星軌道角速度。3.根據權利要求2所述的一種利用衛星滾動軸快...
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