[发明专利]一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法

说明书

一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法，首先确定超精超稳超敏捷控制在轨验证的功能和性能指标要求，并根据要求设计在轨验证方法所需的硬件和软件部分，并将其组装成在轨验证系统，然后通过地面测试结果验证超精超稳超敏捷控制的功能性能要求，完善在轨验证方法在轨测试流程与方案，完成在轨测试结果验证超精超稳超敏捷控制效果。本发明为航天器超精超稳超敏捷控制的在轨验证提供一套切实可行的验证方案，并通过地面试验测试验证了其功能和性能指标要求，具有很好的使用价值。

技术领域

本发明属于航天器控制领域，涉及一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法。

背景技术

未来高性能航天器提出了三超(超高精度、超高稳定度、超敏捷)控制的需求，目前仅基于卫星姿态控制的单级控制技术已经难以满足要求，为此，提出航天器超精超稳超敏捷控制多级复合控制方法。在原有姿态控制系统基础上增加了具有振动隔离、扰振抑制和精确指向调节的三超(超精超稳超敏捷)平台，通过三超平台的被动隔振控制，实现高频抖动隔离，通过三超平台的主动控制实现载荷光轴的高精度高稳定度指向控制。

基于此，为突破三超平台关键技术，实现三超平台工程化样机在轨应用及三超控制应用效果评估，提出一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法，实现三超控制技术的在轨试验验证。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对航天器超精超稳超敏捷控制在轨验证的问题，提出了一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法，设计在轨验证系统的软硬件部分，最终通过在轨试验测试流程和方案设计，验证“三超”控制指标。

本发明的技术解决方案是：一种超精超稳超敏捷控制在轨验证方法，包括如下步骤：

(1)确定超精超稳超敏捷控制在轨验证所需的功能和性能指标；

性能指标要包括待验证三超作动控制平台、三超作动控制单元的控制性能指标，待验证三超作动控制平台、三超作动控制单元、星体安装板、第一测微陀螺安装、第二测微陀螺重量约束，待验证三超作动控制平台、三超作动控制单元、星体安装板、第一测微陀螺安装、第二测微陀螺功耗约束，待验证三超作动控制平台、三超作动控制单元、星体安装板、第一测微陀螺安装、第二测微陀螺寿命；

(2)将星体安装板安装于卫星上，三超作动控制平台、三超作动控制单元、第一测微陀螺安装在星体安装板上，第二测微陀螺安装在三超作动控制平台；

其中，三超作动控制平台包括六个并联的作动器、平台结构、压紧解锁装置，六个并联作动器连接于平台结构和星体安装板之间，压紧解锁装置一端连接于星体安装板，另一端连接于平台结构中心位置，压紧解锁装置在发射段将平台结构与星体安装板锁定，入轨后解锁使平台结构与压紧解锁装置分离，实现六个并联作动器在三超作动控制单元的控制下正常工作；

三超作动控制单元实现三超作动控制平台中电涡流位移传感器、第二测微陀螺测量信号的采集，实时解算得到控制信号，实现对于第二测微陀螺的超精超稳超敏捷控制；

第一测微陀螺、第二测微陀螺分别实时测量自身位置处的角速度；

(4)获取当前超精超稳超敏捷控制算法，并控制三超作动控制单元根据电涡流位移传感器、第二测微陀螺测量信号，使用超精超稳超敏捷控制算法计算得到第二测微陀螺控制信号，使用第二测微陀螺控制信号控制三超作动控制平台调节第二测微陀螺位置和姿态；

(5)得到第二测微陀螺控制性能指标数据，如果得到的第二测微陀螺性能指标数据符合步骤(1)得到的超精超稳超敏捷控制在轨验证所需的性能指标，则转入步骤(6)，否则重新设计超精超稳超敏捷控制算法、三超作动控制平台；