[发明专利]编队卫星姿态协同控制仿真装置及其仿真验证方法

权利要求书

1.一种编队卫星姿态协同控制仿真装置，其特征在于，它由基础平台单元、n个气浮转台系统（4）、相机定位系统和地面控制单元组成，n≥2，其中：

基础平台单元，包括1个抛光铸铁平台（1），抛光铸铁平台（1）用于承载n个气浮转台系统（4）；

气浮转台系统（4），用于接收地面控制单元的控制指令，并根据所述控制指令完成仿真验证，用于与地面控制单元之间通过无线网络交互信息，还用于通过蓝牙无线通信方式与其它气浮转台系统（4）进行交互信息，

相机定位系统，包括照片处理计算机（3）和安装在抛光铸铁平台（1）上空的宽视场的照相机（2），用于获取任意时刻各气浮转台系统（4）的角度信息；

地面控制单元，由地面控制计算机（5）和数据记录计算机（6）组成，用于完成用户和气浮转台系统（4）之间的数据交换，还用于控制气浮转台系统（4）进行仿真验证。

2.根据权利要求1所述的编队卫星姿态协同控制仿真装置，其特征在于，气浮转台系统（4）包括1个气浮转台（4-1），气浮转台（4-1）上配置有PC104仿真计算机（4-2）、光纤陀螺（4-3）和推力器（4-4），

PC104仿真计算机（4-2）配置有n个蓝牙模块（4-5），所述n个蓝牙模块（4-5）用于与照片处理计算机（3）和其它气浮转台系统（4）之间的信息交互，

光纤陀螺（4-3）用于测量气浮转台（4-1）的角度，

推力器（4-4）由“十字形”对称安装的8个喷嘴构成。

3.基于权利要求2所述的编队卫星姿态协同控制仿真装置进行的仿真验证方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：地面控制计算机（5）根据姿态协同控制方案下达控制指令给相应的气浮转台系统（4）中的PC104仿真计算机（4-2），所述PC104仿真计算机（4-2）根据接收的控制指令计算相应的控制力矩；

步骤二：所述PC104仿真计算机（4-2）根据所述控制力矩为推力器（4-4）设计合适的力矩分配方法，以产生的相应的控制力矩作用到气浮转台（4-1）上，使所述气浮转台（4-1）按设定的姿态协同控制方案进行仿真运动；

步骤三：照相机（2）以每秒10幅的速度拍摄整个抛光铸铁平台（1）的照片，并把照片信息传送给照片处理计算机（3）；

步骤四：照片处理计算机（3）根据所述照片信息获取每个气浮转台系统（4）的角度信息，每个气浮转台系统（4）通过蓝牙交互从照片处理计算机（3）获取其自身的角度信息；

步骤五：根据光纤陀螺（4-3）获取每个气浮转台（4-1）的角速度信息；

步骤六：每个气浮转台系统（4）将其自身的角度和角速度姿态信息通过蓝牙交互给其它气浮转台系统（4），使得每个气浮转台系统（4）知晓所有气浮转台系统（4）的姿态信息，以便使每个气浮转台系统（4）按姿态协同控制方案完成协同控制；

步骤七：地面控制计算机（5）接收所有气浮转台系统（4）的姿态信息，并将其记录在数据记录计算机（6）中，根据记录结果验证姿态协同控制方案仿真的正确性。