[发明专利]一种用于对卫星的旋转体进行消旋控制的方法及相应消旋装置

权利要求书

1.一种用于对卫星的旋转体进行消旋控制的方法，其中所述卫星具有旋转体、平衡轮和反作用轮，所述平衡轮的转轴平行于所述旋转体的转轴，该方法包括：

使平衡轮和反作用轮转动，其中使平衡轮和反作用轮转动包括：

使平衡轮产生的角动量h_p满足下列公式：

|h_p|≥|H_w|

其中h_p＝J_p·ω′，J_p为平衡轮的转动惯量，ω′为平衡轮转动角速度；H为卫星旋转体转动产生的角动量，其中H＝I_w·ω，I_w为旋转体惯量，ω为旋转体的转动角速度；和/或

使反作用轮的角动量h_w满足下列公式：

h_w＝M·J_w·Ω

其中M为反作用轮的安装矩阵，J_w为反作用轮的转动惯量，Ω为反作用轮的转速；

在卫星的三轴姿态稳定后获得由反作用轮吸收的多余角动量；以及

根据所述多余角动量调整平衡轮的转速，以便对旋转体进行消旋控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在卫星的三轴姿态稳定后获得由反作用轮吸收的多余角动量包括：

在反作用轮的转速在角动量卸载后保持在标称转速Ω₀左右时，屏蔽角动量卸载程序；

使旋转体起旋并且使平衡轮消旋；

在旋转体和平衡轮的转速稳定后并且在卫星姿态稳定后，获取由反作用轮吸收的多余角动量Δh_w：

Δh_w＝M·J_w·(Ω-Ω₀)

其中Ω为反作用轮的转速，J_w为反作用轮的转动惯量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述多余角动量调整平衡轮的转速包括：

根据下列公式确定平衡轮的调整后的转速ω′₁:

ω′₁＝ω′₀+Δω′,

其中ω₀′为平衡轮的地面标定的消旋转速，Δω′为重新配置的平衡轮转速增量，且有其中Δh_w为由反作用轮吸收的多余角动量，并且J_p为平衡轮的转动惯量。

4.一种用于卫星的旋转体的消旋装置，包括：

平衡轮和反作用轮，所述平衡轮和反作用轮用于通过相应地转动来联合地对旋转体进行消旋控制，其中所述平衡轮的转轴平行于所述旋转体的转轴；以及

控制器，其被配置为执行下列动作：

使平衡轮和反作用轮转动，其中使平衡轮和反作用轮转动包括：

使平衡轮产生的角动量h_p满足下列公式：

|h_p|≥|H_w|

其中h_p＝J_p·ω′，J_p为平衡轮的转动惯量，ω′为平衡轮转动角速度；H为卫星旋转体转动产生的角动量，其中H＝I_w·ω，I_w为旋转体惯量，ω为旋转体的转动角速度；和/或

使反作用轮的角动量h_w满足下列公式：

h_w＝M·J_w·Ω

其中M为反作用轮的安装矩阵，J_w为反作用轮的转动惯量，Ω为反作用轮的转速；

在卫星的三轴姿态稳定后获得由反作用轮吸收的多余角动量；以及

根据所述多余角动量调整平衡轮的转速，以便对旋转体进行消旋控制。

5.根据权利要求4所述的消旋装置，其中所述消旋装置被用于具有大惯量旋转体的卫星。