[发明专利]一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星姿态控制领域，涉及一种成像卫星的姿态控制方法。

背景技术

一般的，对地观测卫星在成像时，其滚动、俯仰姿态均处于稳定状态，即滚动、俯仰姿态角速度接近于零，卫星依靠轨道运行速度实现对地面目标的推扫，推扫方向与卫星飞行方向平行。为了提高卫星的成像效率，或实现非平行于卫星飞行方向的条带推扫，卫星逐渐发展了一种动中成像模式。在动中成像过程中，卫星将具有一个主动的推扫角速度，此时卫星的滚动、俯仰姿态角速度均不再为零，且将随时间变化。

卫星在成像时，需要进行偏流角修正，来保证卫星上相机的推扫方向与像移的速度方向一致，从而实现推扫成像。对动中成像卫星来说，为了保证相机的推扫方向与像移的速度方向一致，同样也需要进行偏流角的主动控制。但是，由于卫星在滚动和俯仰方向上具有主动的旋转角速度，因此导致动中成像时的卫星姿态控制方法与稳态时存在较大差异。

传统的卫星只涉及到稳定姿态时的成像，并且卫星的偏航轴控制过程中未考虑滚动和俯仰角速度对控制的影响，因此已经不能满足更高的动中成像要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，针对动中成像过程中卫星的滚动和俯仰方向均存在姿态角速度的情况，提出了一种基于增量式偏流角的动中成像卫星的姿态控制方法，能够满足动中成像对卫星姿态控制的需求。

本发明的技术解决方案是：一种基于增量式偏流角的动中成像卫星姿态控制方法，包括如下步骤：

（1）获取卫星当前时刻的目标滚动角φ_r、目标俯仰角θ_r和目标偏航角ψ_r，建立参考姿态坐标系；所述的参考姿态坐标系与轨道坐标系之间的转换矩阵用C_RO来表示，

CRO=cosψrcosθrcosψrsinθrsinφr+sinψrcosφr-cosψrsinθrcosφr+sinψrsinφr-sinψrcosθr-sinψrsinθrsinφr+cosψrcosφrsinψrsinθrcosφr+cosψrsinφrsinθr-cosθrsinφrcosθrcosφr]]>