[发明专利]大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法

权利要求书

1.一种大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，包括：

步骤1：卫星处于对地三轴飞轮稳态控制中，卫星姿态达到一级失稳状态，卫星自主进入磁控模式；

步骤2：卫星处于对地三轴飞轮稳态控制中，卫星姿态达到二级失稳状态，卫星自主转入稳态开环模式，卫星处于无控状态，待地面处理；

步骤3：卫星处于对地三轴飞轮稳态控制中，卫星姿态达到三级失稳状态，卫星自主进入喷气控制模式，控制稳定后返回对地三轴飞轮稳态控制；

所述一级失稳状态是指卫星连续120s内的在滚动轴、俯仰轴、偏航轴三轴姿态分别大于3°、4°、3°；

所述二级失稳状态是指卫星连续30s内在滚动轴、俯仰轴、偏航轴三轴姿态大于8°；

所述三级失稳状态是卫星连续5s内在滚动轴、俯仰轴、偏航轴三轴姿态大于12°。

2.根据权利要求1所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述步骤1中，卫星姿态的姿态基准依次依据星敏感器、陀螺积分仪和红外地球敏感器，其中，星敏感器的优先级最高，在卫星姿态角速度为2°/s内，根据星敏感器的输出姿态优先作为判断控制依据。

3.根据权利要求1所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述步骤2中，待地面处理是利用太阳敏感器进行太阳方位判断，当所有象限的太阳敏感器均无信号输出时则判定为在地影区，继续保持无控制力矩输出状态；否则，当卫星的受晒面无光照时，卫星自主转入对日定向控制模式。

4.根据权利要求1所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述步骤3中，卫星姿态的姿态基准是依据红外地球敏感器或陀螺积分仪。

5.根据权利要求1所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述滚动轴、偏航轴采用喷气章进动控制，所述俯仰轴采用斜开关线控制。

6.根据权利要求5所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述喷气控制模式是选择三轴斜开关线控制，飞轮输出标称转速，飞轮的PI计算值赋输出为零，隔离磁控，磁力矩器磁电流输出为零。

7.根据权利要求1所述的大角动量补偿卫星三级失稳判断与控制设计方法，其特征在于，所述控制稳定后返回对地三轴飞轮稳态控制是在连续满足60秒内卫星三轴姿态小于6°，角速度小于0.1°/s时，卫星退出喷气控制，接入飞轮控制模式，接入磁力矩器。