[发明专利]带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制方法，测量旋转载荷相对于卫星平台的相对运动参数；将所述相对运动参数输入到预设的静不平衡干扰力矩模型，得到所述旋转载荷作用于所述卫星平台的静不平衡干扰力矩；根据所述静不平衡干扰力矩，控制所述卫星平台的姿态。本发明实施例还公开了一种带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制装置、存储介质和信息处理装置。

技术领域

本发明涉及航天领域，尤其涉及一种带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制方法和装置。

背景技术

卫星的有效载荷承担着整个卫星的任务与使命，卫星有效载荷涉及光学、无线电、微波等多个领域，承担着包括对地成像、通信、资源勘察、气象观测等多种任务。常见的有效载荷包括红外扫描仪、合成孔径雷达、可见光电荷耦合器件(CCD，Charge Coupled Device)相机等，卫星的有效载荷因不同的任务而有所差异。

随着卫星技术的快速发展以及对卫星功能的需求，卫星载荷的种类呈现出多样化的趋势。部分卫星由于任务要求需要进行扫描操作，携带了大惯量旋转载荷，旋转载荷对卫星的姿态控制方法和控制精度提出了更高的要求和挑战。目前，卫星姿态控制系统设计技术比较成熟，但对具有大惯量旋转载荷卫星的控制方法的研究较少。

相比于传统的卫星，具有大惯量旋转载荷的卫星存在静不平衡量，静不平衡量为由于旋转载荷质心和卫星本体质心偏离旋转轴而产生；静不平衡量导致旋转载荷和卫星本体存在动力学耦合作用，从而影响卫星的姿态稳定，无法满足载荷对于姿态控制精度和稳定度的要求。

因此，如何提高大惯量旋转载荷的卫星的姿态控制的控制精度，提供卫星稳定度，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制方法和装置，能实现大惯量旋转载荷的卫星的姿态控制，保持卫星姿态稳定。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种带有旋转载荷的卫星平台的姿态控制方法，所述方法包括：

测量旋转载荷相对于卫星平台的相对运动参数；

将所述相对运动参数输入到预设的静不平衡干扰力矩模型，得到所述旋转载荷作用于所述卫星平台的静不平衡干扰力矩；

根据所述静不平衡干扰力矩，控制所述卫星平台的姿态。

上述方案中，所述根据所述静不平衡干扰力矩，控制所述卫星平台的姿态，包括：

确定所述卫星平台的第一姿态控制力矩；

利用所述静不平衡干扰力矩补偿所述第一姿态控制力矩，得到所述卫星平台的第二姿态控制力矩；

利用所述第二姿态控制力矩，控制所述卫星平台的姿态。

上述方案中，所述方法还包括：

测量所述卫星平台的实际姿态参数；

比较所述卫星平台的实际姿态参数与期望姿态参数，获得姿态偏差；

所述确定所述卫星平台的第一姿态控制力矩，包括：

根据所述姿态偏差生成所述第一姿态控制力矩。

上述方案中，所述比较所述实际姿态参数与期望姿态参数，获得姿态偏差，包括：

比较实际姿态角与期望姿态角得到姿态偏差角；

和/或，

比较实际角速度与期望角速度得到角速度偏差。

上述方案中，所述根据所述姿态偏差生成所述第一姿态控制力矩，包括：