針對(duì)衛(wèi)星入軌或需要能源補(bǔ)給的太陽(yáng)捕獲情況,提出了一種基于極簡(jiǎn)系統(tǒng)配置的太陽(yáng)捕獲姿態(tài)控制方法,該方法僅采用高可靠、低功耗、低成本的磁強(qiáng)計(jì)和磁力矩器即可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)捕獲控制。文中通過(guò)對(duì)自旋衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析,獲得了阻尼力矩作用下衛(wèi)星滾動(dòng)-偏航通道的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)而給出太陽(yáng)捕獲控制方法,并通過(guò)仿真和在軌應(yīng)用說(shuō)明了該方法的有效性。該方法的提出,為衛(wèi)星在軌太陽(yáng)捕獲控制提出了一個(gè)新的思路,通過(guò)該方法可以確保衛(wèi)星采用極簡(jiǎn)配置即可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)捕獲。

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圖1磁控太陽(yáng)捕獲控制系統(tǒng)組成

磁控太陽(yáng)捕獲控制系統(tǒng)硬件包含三軸磁強(qiáng)計(jì)和三軸磁力矩器，軟件為磁控太陽(yáng)捕獲控制算法，如圖1所示。3.2晨昏軌道太陽(yáng)捕獲期望姿態(tài)分析

圖2晨昏太陽(yáng)同步軌道太陽(yáng)方位示意圖

晨昏太陽(yáng)同步軌道太陽(yáng)方位示意圖如圖2所示。圖中:xoyozo為軌道坐標(biāo)系，Vs為太陽(yáng)矢量。

圖3磁控太陽(yáng)捕獲三軸角速度

該方法已經(jīng)成功應(yīng)用在中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院的軟件定義衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱TZ-1)入軌太陽(yáng)捕獲模式上，在軌實(shí)際遙測(cè)數(shù)據(jù)表明該方法獲得了滿意的效果。5結(jié)語(yǔ)

圖4磁控太陽(yáng)捕獲三軸姿態(tài)角

研究了極簡(jiǎn)配置晨昏太陽(yáng)同步軌道上衛(wèi)星太陽(yáng)捕獲方法，僅利用磁強(qiáng)計(jì)和磁力矩器即可實(shí)現(xiàn)，無(wú)需復(fù)雜昂貴的其他高精度敏感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，尤其是該方法實(shí)施太陽(yáng)捕獲可充分利用軌道特點(diǎn)，無(wú)需依賴太陽(yáng)矢量測(cè)量，方法簡(jiǎn)單可靠，工程適用價(jià)值高。另外，通過(guò)近似方式，充分利用三軸磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量的磁矢量間接獲得衛(wèi)....

本文編號(hào)：3914907