針對敏捷機(jī)動衛(wèi)星控制力矩陀螺（CMG）框架在軌長壽命使用問題,分析了CMG群（CMGs）在軌數(shù)據(jù),提出了一種自主調(diào)整其使用速率的控制方法,通過含有時間可調(diào)因子的姿態(tài)規(guī)劃算法,對衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動角速率/角加速率進(jìn)行調(diào)整,經(jīng)過與已有在軌使用數(shù)據(jù)比對驗證,結(jié)果表明:該方法適用于實際工況,可以將CMG滿足理想工況的比例從24%提高到55%,可為敏捷機(jī)動衛(wèi)星CMGs姿態(tài)規(guī)劃提供參考。 

【文章來源】：航天器工程. 2020,29(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

各合成機(jī)動角度出現(xiàn)頻次圖

全部在軌機(jī)動任務(wù)的機(jī)動時間余量及CMGs工況情況如圖4所示。由圖4可知,使用當(dāng)前姿態(tài)規(guī)劃方法時,超過80%的任務(wù)時間余量大,但是僅有24%的任務(wù)能夠滿足CMGs理想工況條件。這種方法在軌使用時,會造成了大量任務(wù)間隔寬松,卻以CMGs提供較大力矩、產(chǎn)生較大框架機(jī)動速率為代價,不利于單機(jī)長壽命使用。

采用上述方法對所有任務(wù)序列進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,具有時間裕度tpre的任務(wù)均適用于本文提出的機(jī)動能力自主調(diào)節(jié)的姿態(tài)規(guī)劃方法,本文方法有效的利用任務(wù)間隔,使55%的任務(wù)通過自主調(diào)節(jié)機(jī)動能力,實現(xiàn)了CMGs工作在理想工況下,比使用固定參數(shù)規(guī)劃方法的情況提升了30%以上。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有SGCMG系統(tǒng)的撓性衛(wèi)星姿態(tài)機(jī)動控制及驗證[J]. 袁利,雷擁軍,姚寧,劉潔,朱琦.  宇航學(xué)報. 2018(01)
[2]某飛輪軸承組件溫度場分析[J]. 王雅夢,李建華,鄧四二.  軸承. 2015(10)
[3]一種避免SGCMG系統(tǒng)奇異性的新方法[J]. 楊云剛,王峰,潘小彤,孫兆偉.  上海航天. 2013(05)
[4]200N·m·s控制力矩陀螺用圓柱型導(dǎo)電環(huán)壽命試驗[J]. 李剛,高莉,魏大忠,武登云.  空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2012(02)
[5]單框架控制力矩陀螺系統(tǒng)的構(gòu)型分析和對比研究[J]. 張錦江.  中國空間科學(xué)技術(shù). 2003(03)
[6]單框架控制力矩陀螺系統(tǒng)的構(gòu)形分析[J]. 吳忠,吳宏鑫.  航天控制. 1998(01)



本文編號：3331414