[发明专利]分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验方法

说明书

本发明提供了一种分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验方法，采用磁浮控制实验进行磁浮控制验证，对分离式微小卫星在不同在轨工作状态下分别进行试验，其中姿态定向模式是令舱间连接解锁装置断电，星上敏感器、磁浮机构加电开机，验证后令星上敏感器、磁浮机构断电关机，舱间连接解锁装置加电。姿态机动模式是令舱间连接解锁装置加电锁紧，卫星舱间处于连接状态，卫星进入姿态机动过程，令舱间连接解锁装置断电，星上敏感器、磁浮机构开机工作，验证后令星上敏感器、磁浮机构关机，舱间连接解锁装置加电。本发明可覆盖卫星在轨时所有的姿态模式，充分考核卫星在轨时磁浮控制的性能，方法简单可靠，具备良好的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及卫星在轨试验方法，具体地，涉及一种分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验方法。

背景技术

遥感卫星是一种以任务为主导的对地观测卫星，可实现对全球重点关键军事地区、灾害发生区域、科学研究区域等的持续观测，可全天时成像，任务响应快，非常适合对地球进行长期快速的访问成像。遥感卫星对指向精度和稳定度都有较高的要求。

现有卫星平台为保证稳定性，需要进行抑振、隔振。分离式微小卫星通过采用磁浮控制技术，将平台舱与载荷舱进行隔离，通过隔断平台舱振动源，载荷舱的指向精度和稳定度都较传统卫星性能更高，可满足遥感、测绘及空间科学类载荷对指向精度和稳定度的高性能需求。

在上述背景下，传统的卫星在轨试验方法都是针对固连式卫星在轨试验，无法满足分离式卫星的在轨试验需求，为了高效可靠地在轨验证分离式卫星的磁浮控制性能，需要研发一种分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验。

与本申请相关的现有技术是专利文献CN 104571097A，公开了一种卫星控制系统在轨闭环验证系统，适用于卫星控制系统新技术及产品的在轨验证，通过在控制计算机中运行卫星动力学运动学计算模块、执行机构控制力或力矩计算模块及敏感器测量值计算模块，来构造新技术或产品应用于卫星控制系统的闭环工作条件，使用可以在缺少执行机构、敏感器甚至是被控对象的条件下，仍可达到对卫星控制系统的新技术和产品进行在轨实时闭环验证的目的。

专利文献CN107168349A，公开了一种基于磁浮力器的高精度大带宽无动量轮的卫星控制系统，其包括解锁锁紧装置、姿态指令发生器、静舱姿态传感器、静舱姿态控制器、磁浮力器执行机构、动舱相对位置传感器、解耦控制装置、动舱相对位置控制器、动舱相对姿态控制器、动舱执行机构。由于采用磁浮力器将卫星平台分离成动舱和静舱两部分，并对两舱采用了不同的控制执行机构，可以解决动静分离式卫星平台的高精度姿态稳定控制问题，同时由于无需使用动量轮，可大幅降低控制系统的成本，提高系统寿命和可靠性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验方法。

根据本发明提供的一种分离式微小卫星的磁浮控制在轨试验方法，采用磁浮控制试验进行磁浮控制验证，对分离式微小卫星在不同在轨工作状态下分别进行，所述试验包括姿态定向模式试验和/或姿态机动模式试验。

优选地，所述姿态定向模式试验是令舱间连接解锁装置断电，星上敏感器、磁浮机构加电开机，开展磁浮控制验证，验证后令星上敏感器、磁浮机构断电关机，舱间连接解锁装置加电。

优选地，所述姿态机动模式试验是令舱间连接解锁装置加电锁紧，卫星舱间处于连接状态，卫星进入姿态机动过程，令舱间连接解锁装置断电，星上敏感器、磁浮机构开机工作，开展磁浮控制验证，验证后令星上敏感器、磁浮机构关机，舱间连接解锁装置加电。

优选地，所述姿态定向模式试验中，在卫星进入测控弧段区间时，地面上注遥控指令，令舱间连接解锁装置断电，使得卫星处于舱间解锁状态，令星上敏感器和磁浮机构加电工作，舱间磁浮机构依据控制算法执行动作，配合星上敏感器测量，开展磁浮控制算法验证，此时卫星的第一舱段的姿轨控运行于三轴稳定定向模式，整星处于三轴姿态角和角速度稳定状态，卫星的第二舱段开展磁浮控制验证。