專利名稱：一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，可以在星上實(shí)現(xiàn)帆板的 雙自由度運(yùn)動(dòng)，主要在非太陽同步軌道的衛(wèi)星上使用。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星帆板上鋪設(shè)有太陽能電池片，伸展開的帆板可以大大增加衛(wèi)星獲取太陽能的 面積，所以帆板是絕大多數(shù)衛(wèi)星獲取太陽能的必備設(shè)備，也是衛(wèi)星在軌飛行的主要能源來 源。目前我國在軌運(yùn)行的衛(wèi)星除了使用固定翼帆板外(固定翼帆板是指帆板固連于星體， 不能轉(zhuǎn)動(dòng))，就是使用單自由度的帆板。單自由度的帆板上裝配有帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(一種轉(zhuǎn)動(dòng) 電機(jī))，其作用就是帶動(dòng)帆板轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽，使衛(wèi)星最大程度獲取太陽能，供應(yīng)衛(wèi)星各部 件工作使用。太陽同步軌道的特性決定了太陽和軌道面的夾角變化范圍較小，并且選用單自由 度帆板的衛(wèi)星在選擇軌道時(shí)，多是選擇太陽和軌道面夾角小的軌道，從而帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在 垂直軌道面方向旋轉(zhuǎn)帆板就可以令太陽直射帆板，為衛(wèi)星獲取能源。所以工作在太陽同步 軌道的衛(wèi)星上配置單自由度的帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般就足夠了。但近年來，由于新任務(wù)和新需求的提出，衛(wèi)星往往需要采用非太陽同步軌道。在非 太陽同步軌道下，太陽和軌道面夾角的變化很大，可以有90度的變化范圍。顯而易見，當(dāng)太 陽垂直照射到軌道面時(shí)，垂直軌道面的帆板無論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)都無法獲得能源。所以，非太陽同 步軌道的衛(wèi)星如果只裝配有單自由度的帆板，為了實(shí)現(xiàn)帆板法線指向太陽，就必須常常進(jìn) 行衛(wèi)星的姿態(tài)機(jī)動(dòng)。這樣往往會(huì)打斷衛(wèi)星對(duì)地觀測的任務(wù)，影響衛(wèi)星的正常使用。由于衛(wèi)星的任務(wù)多是對(duì)地球進(jìn)行觀測的，例如環(huán)境減災(zāi)，遙感探測等，因此衛(wèi)星多 采用對(duì)地定向三軸穩(wěn)定的控制方法，也就是令衛(wèi)星的某一面(例如安裝有相機(jī)等設(shè)備的一 側(cè))始終朝向地面，同時(shí)保持衛(wèi)星姿態(tài)相對(duì)穩(wěn)定不變。而非太陽同步軌道的衛(wèi)星如果選擇 了單自由度帆板，為了星上能源的需要，就無法保證衛(wèi)星始終保持對(duì)地定向三軸穩(wěn)定。也就 是說，在非太陽同步軌道下，衛(wèi)星為了確保能源的供給，就需要經(jīng)常停止正常工作進(jìn)行姿態(tài) 調(diào)整；而如果衛(wèi)星始終保持對(duì)地定向三軸穩(wěn)定(正常工作狀態(tài))，就會(huì)因缺少能源而危及衛(wèi) 星壽命。這就使衛(wèi)星的使用方式受到了很大的限制，限制了衛(wèi)星的功能和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種非太陽同步軌道衛(wèi) 星雙軸帆板控制方法，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星上太陽帆板的雙自由度控制，可靠安全地令帆板法線指 向太陽，最大程度滿足衛(wèi)星的能源需求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，所述衛(wèi)星雙軸帆板是指有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 自由度的帆板，定義為帆板A軸和帆板B軸，步驟如下(1)根據(jù)正常工作模式標(biāo)志位判斷當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi)星是否處于正常工作模式，若處于正常工作模式，則進(jìn)入步驟(2)；若未處于正常工作模式，則進(jìn)入步驟(3)；所述正常工作模 式是指衛(wèi)星保持三軸穩(wěn)定對(duì)地定向狀態(tài)； (2)根據(jù)模擬太陽敏感器的輸出判斷模擬太陽敏感器是否存在故障，若存在故障， 則根據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；若不存在故 障，則按照模擬太陽敏感器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；所述模擬太 陽敏感器是安裝在帆板上的測量太陽矢量和帆板法線夾角的測量敏感器，所述帆板B軸轉(zhuǎn) 角計(jì)數(shù)器是計(jì)量帆板沿B軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值的計(jì)數(shù)器； (3)根據(jù)對(duì)日定向模式標(biāo)志位判斷當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi)星是否處于對(duì)日定向模式，若處于 對(duì)日定向模式，則進(jìn)入步驟(4)；若未處于對(duì)日定向模式，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入 步驟(5)；所述對(duì)日定向模式是指使衛(wèi)星保持對(duì)日軸指向太陽矢量的狀態(tài)，對(duì)日軸是指當(dāng) 帆板A軸和B軸均處于0位時(shí)，即帆板A軸和B軸的轉(zhuǎn)角均為0度時(shí)，帆板法線的指向，所 述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器的測量輸出角度值；(4)判斷帆板B軸是否處于0位，若處于0位，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入步 驟(5)；若未處于0位，則令帆板B軸歸零，之后進(jìn)入步驟(5)；所述令帆板B軸歸零是指令 帆板B軸向0位的方向轉(zhuǎn)動(dòng)直到轉(zhuǎn)角為0 ；(5)根據(jù)雙軸同時(shí)控制標(biāo)志位判斷帆板A軸和帆板B軸是否同時(shí)控制，若不是同 時(shí)控制，則進(jìn)入步驟(6)；若是同時(shí)控制，計(jì)算帆板A軸控制輸出量，進(jìn)而控制帆板沿A軸轉(zhuǎn) 動(dòng)；(6)判斷帆板B軸是否為保持狀態(tài)，若是保持狀態(tài)，則計(jì)算帆板A軸控制輸出量，進(jìn) 而控制帆板沿A軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若不是保持狀態(tài)，則令帆板A軸保持不動(dòng)。所述步驟(2)中根據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制按照如下步 驟進(jìn)行(a)通過公式i3F = aCSin(S。y)計(jì)算帆板B軸理論轉(zhuǎn)角β F ；其中S。y為太陽矢量 在衛(wèi)星軌道坐標(biāo)系下Y軸的分量；(b)根據(jù)步驟(a)中計(jì)算得到的帆板B軸理論轉(zhuǎn)角3F，由公式Δ β = β - β F if 算出帆板B軸需要調(diào)整的角度△ β，其中β為帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器測量得到的角度值。所述步驟(2)中按照模擬太陽敏感器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制是指，當(dāng)前時(shí) 刻模擬太陽敏感器的測量值為太陽矢量和帆板法線的夾角，該夾角即為帆板B軸需要轉(zhuǎn)動(dòng) 的角度值，帆板B軸轉(zhuǎn)動(dòng)該角度值之后，使得帆板法線與太陽矢量平行本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù) 相比的有益效果是(1)本發(fā)明無需衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動(dòng)就可以使衛(wèi)星帆板法線指向太陽，從而大大簡化了 衛(wèi)星的飛行程序，節(jié)約了衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)機(jī)動(dòng)的成本(姿態(tài)機(jī)動(dòng)耗費(fèi)燃料，在空間中，燃料非 常有限和非常寶貴)。并且衛(wèi)星可以始終保持在對(duì)地定向三軸穩(wěn)定狀態(tài)，衛(wèi)星的正常工作內(nèi) 容無需因姿態(tài)機(jī)動(dòng)而被打斷，很大程度提高了衛(wèi)星的工作效率，降低了衛(wèi)星的管理成本。(2)本發(fā)明由于在衛(wèi)星上使用了雙軸太陽帆板而無需衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)機(jī)動(dòng)，使得衛(wèi) 星對(duì)姿態(tài)機(jī)動(dòng)的要求大大降低，可以減少星上為姿態(tài)機(jī)動(dòng)而配備的設(shè)備和算法，并可以應(yīng) 用不同控制方法，例如偏置動(dòng)量控制，這些不但可以降低衛(wèi)星的研制成本，還開拓了衛(wèi)星的 應(yīng)用領(lǐng)域，并且，由于減少了大量星上為姿態(tài)機(jī)動(dòng)而配備的設(shè)備，使得衛(wèi)星重量有所減輕， 對(duì)于驅(qū)動(dòng)能力有限的火箭，還可以使得增加有效載荷。
(3)與現(xiàn)有技術(shù)中衛(wèi)星采用的都是固定翼帆板或是單軸帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，本發(fā) 明是針對(duì)雙軸太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提出的控制方法的，為今后采用雙軸帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的衛(wèi)星 提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明流程圖；圖2為本發(fā)明衛(wèi)星帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。衛(wèi)星的帆板是衛(wèi)星在軌獲取能源的主要手段。一般單自由度的帆板在衛(wèi)星對(duì)地定 向三軸穩(wěn)定的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是垂直于軌道面的。這樣在太陽同步軌道(軌道特性決定 太陽和軌道面的夾角變化范圍較小)下，太陽在軌道面附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)帆板是可以保證 太陽直射在帆板上的。而非太陽同步軌道下，太陽和軌道面的夾角變化范圍很大(-90度到 90度)，太陽有平行帆板的可能，在這種情況下，帆板是不能獲取能源的。而眾所周知，將一 個(gè)矢量旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)矢量的位置，需要有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角。當(dāng)帆板只有一個(gè)自由度時(shí)，另一個(gè)旋 轉(zhuǎn)只能由衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)機(jī)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)；而帆板有兩個(gè)自由度時(shí)，單靠帆板的轉(zhuǎn)動(dòng)就可以對(duì)準(zhǔn) 太陽，而衛(wèi)星就可以始終保持對(duì)地定向三軸穩(wěn)定的工作狀態(tài)了。所以雙軸帆板對(duì)提高衛(wèi)星 的工作效率，降低在軌的運(yùn)行成本都大有好處。本發(fā)明提供了一種方法，可以在星上自主實(shí) 現(xiàn)雙軸帆板跟蹤或捕獲太陽，為衛(wèi)星能源提供保障。根據(jù)圖2所示，雙軸帆板安裝于衛(wèi)星的一側(cè)，帆板有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，分別稱為A 軸和B軸，其工作方式類似一個(gè)關(guān)節(jié)。其中A軸等同于單自由度帆板的旋轉(zhuǎn)方向，B軸嵌套 在A軸之內(nèi)，即A軸可以帶動(dòng)B軸一起旋轉(zhuǎn)。B軸的旋轉(zhuǎn)方向定義是，當(dāng)帆板處于零位狀態(tài) (A軸和B軸的轉(zhuǎn)角輸出均為0)，衛(wèi)星前進(jìn)的方向即為B軸的旋轉(zhuǎn)方向。而且，A軸和B軸 是單獨(dú)控制的，即A軸旋轉(zhuǎn)不受B軸的影響，反之亦然如圖1所示，本發(fā)明提出了一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，步驟如 下(1)根據(jù)正常工作模式標(biāo)志位(定義標(biāo)志位為NormalWorkMode)判斷當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi) 星是否處于正常工作模式，若處于正常工作模式(NormalWorkMode = 1)，則進(jìn)入步驟(2)； 若未處于正常工作模式(NormalWorkMode = 0)，則進(jìn)入步驟(3)；所述正常工作模式是指衛(wèi) 星保持三軸穩(wěn)定對(duì)地定向狀態(tài)(衛(wèi)星的某個(gè)面對(duì)準(zhǔn)地球保持姿態(tài)不變的狀態(tài))；(2)根據(jù)模擬太陽敏感器的輸出判斷(模擬太陽敏感器采用的是控制工程研究所 研制的ASS-IK模擬太陽敏感器，模擬太陽敏感器測量數(shù)據(jù)中包含見太陽的標(biāo)志位，根據(jù)這 個(gè)標(biāo)志位判斷如果模擬太陽敏感器在應(yīng)見太陽的情況下測量數(shù)據(jù)顯示不見太陽，則認(rèn)為 模擬太陽敏感器故障)模擬太陽敏感器是否存在故障，若存在故障，則根據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì) 數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；若不存在故障，則按照模擬太陽敏感 器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；所述模擬太陽敏感器是安裝在帆板上 的測量太陽矢量和帆板法線夾角的測量敏感器，所述帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器安裝在B軸帆板 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)，是計(jì)量帆板沿B軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值的計(jì)數(shù)器；
(3)根據(jù)對(duì)日定向模式標(biāo)志位判斷(定義標(biāo)志位為PSWorkMode)當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi)星是 否處于對(duì)日定向模式，若處于對(duì)日定向模式(PSWorkMode = 1)，則進(jìn)入步驟(4)；若未處于 對(duì)日定向模式(PSWorkMode = 0)，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入步驟(5)；所述對(duì)日定 向模式是指使衛(wèi)星保持對(duì)日軸指向太陽矢量的工作狀態(tài)，對(duì)日軸是指當(dāng)帆板A軸和B軸均 處于O位時(shí)，即帆板A軸和B軸的轉(zhuǎn)角均為O度時(shí)，帆板法線的指向，所述轉(zhuǎn)角是轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù) 器的測量輸出角度值； (4)判斷帆板B軸是否處于O位，若處于O位，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入步 驟(5)；若未處于O位，則令帆板B軸歸零，之后進(jìn)入步驟(5)；所述令帆板B軸歸零是指令 帆板B軸向O位的方向轉(zhuǎn)動(dòng)直到轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出為O ；(5)根據(jù)雙軸同時(shí)控制標(biāo)志位(定義標(biāo)志位為DualPanelControl)判斷帆板A軸 和帆板B軸是否同時(shí)控制，若不是同時(shí)控制(DualPanelControl = 0)，則進(jìn)入步驟(6)；若 是同時(shí)控制(DualPanelControl = 1)，計(jì)算帆板A軸控制輸出量，進(jìn)而控制帆板沿A軸轉(zhuǎn) 動(dòng)；(6)判斷帆板B軸是否為保持狀態(tài)(B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器沒有變化，則為保持狀態(tài)，只要 之前的步驟當(dāng)中，B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器有過數(shù)值變化，說明B軸沒有處于保持狀態(tài))，若是保持狀 態(tài)，則計(jì)算帆板A軸控制輸出量(A軸的控制邏輯與B軸類似，簡介如下當(dāng)衛(wèi)星在正常工作 模式下，則若模擬太陽敏感器無故障，則根據(jù)模擬太陽敏感器輸出量控制；若模擬太陽故 障，則根據(jù)A軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出控制；如果衛(wèi)星在對(duì)日定向工作模式且A軸帆板未在O位， 則A軸帆板歸零；除此以外A軸帆板保持不動(dòng)，進(jìn)而控制帆板沿A軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若不是保持狀態(tài)， 則令帆板A軸保持不動(dòng)。現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中對(duì)于單自由度轉(zhuǎn)動(dòng)帆板的控制比較成熟，本發(fā)明中 帆板A軸的控制，就是現(xiàn)有技術(shù)中的單自由度帆板移動(dòng)控制。)所述步驟(2)中根據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制按照如下步 驟進(jìn)行(a)通過公式β F = acsin (Soy)計(jì)算帆板B軸理論轉(zhuǎn)角β F ；其中S。y為太陽矢量 在衛(wèi)星軌道坐標(biāo)系下Y軸的分量(i3F = aCSin(S。y)公式的來源于旯凡肩, Roi為赤道慣性系與軌道坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)移矩陣，Rtji推導(dǎo)參見《衛(wèi)星軌道姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制》，北 京航空航天大學(xué)出版社，章仁位編著，P138 P139肩是太陽矢量在慣性系下位置坐標(biāo)，推 導(dǎo)見《航天器軌道理論》，國防工業(yè)出版社，劉林著，P253 258)；(b)根據(jù)步驟(a)中計(jì)算得到的帆板B軸理論轉(zhuǎn)角3F，由公式Δ β = β - β F if 算出帆板B軸需要調(diào)整的角度△ β，其中β為帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器測量得到的角度值。所述步驟(2)中按照模擬太陽敏感器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制是指，當(dāng)前時(shí) 刻模擬太陽敏感器的測量值為太陽矢量和帆板法線的夾角，該夾角即為帆板B軸需要轉(zhuǎn)動(dòng) 的角度值，帆板B軸轉(zhuǎn)動(dòng)該角度值之后，使得帆板法線與太陽矢量平行。我國某型號(hào)衛(wèi)星上首次在星上采用了雙軸太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過在軌測試表 明，應(yīng)用了本發(fā)明算法后，帆板可以實(shí)時(shí)跟蹤太陽，跟蹤精度在10度以內(nèi)，滿足任務(wù)的指標(biāo) 要求，有效地保障了衛(wèi)星能源的供給。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，所述衛(wèi)星雙軸帆板是指有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自 由度的帆板，定義為帆板A軸和帆板B軸，其特征在于步驟如下(1)根據(jù)正常工作模式標(biāo)志位判斷當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi)星是否處于正常工作模式，若處于正常 工作模式，則進(jìn)入步驟(2)；若未處于正常工作模式，則進(jìn)入步驟(3)；所述正常工作模式是 指衛(wèi)星保持三軸穩(wěn)定對(duì)地定向狀態(tài)；(2)根據(jù)模擬太陽敏感器的輸出判斷模擬太陽敏感器是否存在故障，若存在故障，則根 據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；若不存在故障，則 按照模擬太陽敏感器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制，之后進(jìn)入步驟(5)；所述模擬太陽敏感 器是安裝在帆板上的測量太陽矢量和帆板法線夾角的測量敏感器，所述帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù) 器是計(jì)量帆板沿B軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值的計(jì)數(shù)器；(3)根據(jù)對(duì)日定向模式標(biāo)志位判斷當(dāng)前時(shí)刻衛(wèi)星是否處于對(duì)日定向模式，若處于對(duì)日 定向模式，則進(jìn)入步驟(4)；若未處于對(duì)日定向模式，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入步驟 (5)；所述對(duì)日定向模式是指使衛(wèi)星保持對(duì)日軸指向太陽矢量的狀態(tài)，對(duì)日軸是指當(dāng)帆板A 軸和B軸均處于0位時(shí)，即帆板A軸和B軸的轉(zhuǎn)角均為0度時(shí)，帆板法線的指向，所述轉(zhuǎn)角 是轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器的測量輸出角度值；(4)判斷帆板B軸是否處于0位，若處于0位，則令帆板B軸保持不動(dòng)，之后進(jìn)入步驟 (5)；若未處于0位，則令帆板B軸歸零，之后進(jìn)入步驟(5)；所述令帆板B軸歸零是指令帆 板B軸向0位的方向轉(zhuǎn)動(dòng)直到轉(zhuǎn)角為0 ；(5)根據(jù)雙軸同時(shí)控制標(biāo)志位判斷帆板A軸和帆板B軸是否同時(shí)控制，若不是同時(shí)控 制，則進(jìn)入步驟(6)；若是同時(shí)控制，計(jì)算帆板A軸控制輸出量，進(jìn)而控制帆板沿A軸轉(zhuǎn)動(dòng)；(6)判斷帆板B軸是否為保持狀態(tài)，若是保持狀態(tài)，則計(jì)算帆板A軸控制輸出量，進(jìn)而控 制帆板沿A軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若不是保持狀態(tài)，則令帆板A軸保持不動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，其特征在于 所述步驟(2)中根據(jù)帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器輸出量對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制按照如下步驟進(jìn)行(a)通過公式βF = acsin (Soy)計(jì)算帆板B軸理論轉(zhuǎn)角β F ；其中S。y為太陽矢量在衛(wèi) 星軌道坐標(biāo)系下Y軸的分量；(b)根據(jù)步驟(a)中計(jì)算得到的帆板B軸理論轉(zhuǎn)角βΡ，由公式Δβ =計(jì)算出 帆板B軸需要調(diào)整的角度△ β，其中β為帆板B軸轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)器測量得到的角度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，其特征在于 所述步驟(2)中按照模擬太陽敏感器的測量值對(duì)帆板B軸進(jìn)行控制是指，當(dāng)前時(shí)刻模擬太 陽敏感器的測量值為太陽矢量和帆板法線的夾角，該夾角即為帆板B軸需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度 值，帆板B軸轉(zhuǎn)動(dòng)該角度值之后，使得帆板法線與太陽矢量平行。
全文摘要
一種非太陽同步軌道衛(wèi)星雙軸帆板控制方法，雙軸帆板是指擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，且兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以獨(dú)立控制工作的太陽帆板構(gòu)型。雙軸帆板控制方法包括了雙軸帆板中每個(gè)單軸帆板的控制方法，以及帆板雙軸聯(lián)合工作時(shí)的實(shí)現(xiàn)方法。在帆板單軸控制方法中主要設(shè)計(jì)了帆板在衛(wèi)星不同工作方式下的測量方式和轉(zhuǎn)動(dòng)策略。而在雙軸聯(lián)合工作方法中規(guī)定了每個(gè)單軸的工作次序，及輪換邏輯。在衛(wèi)星上雙軸帆板控制方法的運(yùn)用，解決了非太陽同步軌道衛(wèi)星必須常常進(jìn)行姿態(tài)機(jī)動(dòng)才能使帆板跟蹤太陽的不便。根據(jù)本方法控制帆板轉(zhuǎn)動(dòng)就能在軌令衛(wèi)星實(shí)時(shí)跟蹤太陽，既保證了衛(wèi)星上能源的供給，又滿足了衛(wèi)星對(duì)地定向三軸穩(wěn)定的需求。
文檔編號(hào)G05D1/10GK102004492SQ201010509198
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者張篤周, 朱琦, 楊鳴, 柯旗, 袁利, 魏春嶺 申請(qǐng)人:北京控制工程研究所