[发明专利]一种具有末端约束的姿态机动路径规划方法

权利要求书

1.一种具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，步骤如下：

(1)建立卫星观测地面目标在时刻t的状态约束，并根据状态约束计算获得机动结束时姿态角的值χ(tend)和姿态角速度ω(tend)；

(2)根据执行机构的输出能力，设定最大角速度ωmax和最大角加速度amax，按机动过程相对时刻tm时间对机动过程进行规划，规划后的角加速度为ar＝ar(tm)，其中包含ar＝0时的滑行时间tacc2；

(3)根据步骤(2)规划的角加速度ar，获得各时刻规划角速度ω_r＝ω_r(t_m)和规划姿态角χ_r＝χ_r(t_m)，并求出规划结束tend时刻的姿态角χ^r(tend)；

(4)计算姿态角χ^r(tend)和实际值χ(tend)的偏差Δχ，确定滑行时间tacc2：

tacc2＝Δχ/ω_max

(5)判断Δχ是否满足精度要求，如果满足则停止迭代，将tacc2作为最终获得的滑行时间；否则返回步骤(2)更新tacc2，重新规划姿态机动路径。

2.如权利要求1所述的具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，地面目标在时刻t的状态约束为：

χ＝χ(t)

ω＝ω(t)

其中χ为姿态角，ω为姿态角速度。

3.如权利要求2所述的具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，机动过程相对时刻tm＝t–t0，t0为机动起始时刻。

4.如权利要求3所述的具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，Δχ的精度要求为Δχ1/10000。

5.如权利要求4所述的具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，步骤(2)中对机动过程进行规划，采用加加速度为正弦波、加速度为正弦波或加速度为三角波轨迹规划方法。

6.如权利要求1所述的具有末端约束的姿态机动路径规划方法，其特征在于，地面目标在时刻t的状态约束为：

u₀为卫星轨道初始位置，ω₀为轨道角速度，卫星在各轨道幅角u＝u₀+ω₀t，Δu、ΔR分别为卫星相对地面站的角距、距离，β为卫星天线对地面站的俯仰角，ω_β为俯仰角速度；R_e为地球平均半径，R_s为卫星轨道半径，δ_g为地面站地理纬度，μ为地面站相对卫星的仰角。