[发明专利]一种可靠太阳帆板自主跟踪太阳控制方法

权利要求书

1.一种可靠帆板自主跟踪太阳的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据卫星轨道系下太阳矢量，计算帆板需要转动目标转角，所述太阳矢量通过太阳模型和卫星位置计算得到，目标转角定义为本体系太阳矢量在XOZ面的投影与各帆板驱动机构零位所指轴向的夹角，顺时针方向为正；

步骤二、根据帆板当前转动目标转角和绝对转角，计算帆板转动角度偏差，通过归一化判断，找到帆板转动最小路径，包括：

(1)分别计算两侧帆板的转动方向：

-Y侧：绝对转角≤180°，0°≤q≤180°：方向a＝0(正)，否则a＝1(反)；

+Y侧：绝对转角＞180°，-180°≤q≤0°：方向a＝1，否则a＝0；

(2)分别计算两侧转动角度 偏差大小：

-Y侧：|q|≤180°，q＝|q|；

+Y侧：|q|>180°，q＝360°-|q|；

步骤三、按照帆板对日控制精度要求，根据当前转动角度偏差设计合理控制策略，控制帆板以不同工作模式转动，避免帆板频繁停转和帆板不同模式切换带来对姿态和帆板驱动机构寿命的影响，控制策略包括：根据转动角度偏差设置转动标志，当转动标志不为0且帆板驱动机构工作模式不为巡航模式时，帆板按巡航模式转动；当转动标志为0且帆板驱动机构工作模式不为保持模式时，帆板驱动机构为保持模式，当两侧帆板转动标志不一致时，分别设置两侧帆板驱动的工作模式。

2.根据权利要求1所述的可靠帆板自主跟踪太阳的控制方法，其特征在于：步骤一中，帆板需要转动目标转角的计算不依赖星上的敏感器，使得帆板控制软件数据接口简单，可以独立运行，不受敏感器和姿态无效或数据异常的影响；

轨道系太阳矢量为L＝[Sox Soy Soz]^T，根据姿态工作模式可知卫星目标姿态角，利用目标姿态角计算得到卫星本体系太阳矢量S_b；

目标转角范围为[0,2π]，

-Y目标转角为：

+Y目标转角为：

上式中，如果则采用上一周期目标角。

3.根据权利要求1所述的可靠帆板自主跟踪太阳的控制方法，其特征在于：步骤三中，采用继电控制策略，设置不同位置分区，按照不同模式控制帆板转动，减少帆板模式切换次数和停转次数。

4.根据权利要求1所述的可靠帆板自主跟踪太阳的控制方法，其特征在于：步骤三中，为避免目标角度和帆板转角测量位置出现野值，导致帆板进入增量模式无法停止，设置保护阈值，转动角度偏差大于30度时，按照30度进行处理。