[发明专利]一种用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法及装置

权利要求书

1.一种用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，其特征在于，包括：

S1，获取粗指向装置从当前位置角度转动到目标位置角度的路径曲线,选取二阶导数最小的或者二阶导数绝对值小于预设的加速度阈值的函数曲线作为路径曲线；

S2，以控制周期为采样周期对所述路径曲线进行离散化处理，分解得到每个控制周期对应的目标角度；

S3，控制粗指向装置向目标位置角度转动直到所述粗指向装置的实际位置角度等于目标位置角度，在转动过程中的每个控制周期内，控制粗指向装置转动到所述控制周期对应的目标角度。

2.如权利要求1所述的用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，其特征在于，在转动过程中的每个控制周期内，基于粗指向装置的实际位置角度和所述控制周期对应的目标角度计算获得控制指令，驱动粗指向装置转动的执行机构根据控制指令转动粗指向装置至所述控制周期对应的目标角度。

3.如权利要求1所述的用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，其特征在于，所述路径曲线为基于五次多项式函数求解得到，所述S1包括：

S11，构建以粗指向装置转动角度为因变量，以时间为自变量的五次多项式函数：θ(t)＝a₅t⁵+a₄t⁴+a₃t³+a₂t²+a₁t+a₀，所述θ(t)表示粗指向装置t时刻的位置角度，a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀分别为第六系数、第五系数、第四系数、第三系数、第二系数、第一系数；

S12，设粗指向装置的起始转动时刻为t₀、到达目标位置角度的时刻为t_n，以粗指向装置在t₀时刻的位置角度、角速度、角加速度，以及在t_n时刻的角速度、角加速度和目标位置角度为边界条件获得a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀的值。

4.如权利要求1所述的用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，其特征在于，位置角度包括以方位轴为旋转轴的第一角度分量和/或以俯仰轴为旋转轴的第二角度分量。

5.如权利要求4所述的用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，其特征在于，当位置角度包括第一角度分量和第二角度分量时，同时或分时执行步骤一和步骤二；

所述步骤一为：获取粗指向装置从当前位置角度的第一角度分量转动到目标位置角度的第一角度分量的第一路径曲线；以控制周期为采样周期对所述第一路径曲线进行离散化处理，分解得到每个控制周期在第一角度分量上对应的目标角度；在以方位轴为旋转轴的旋转方向上，控制粗指向装置向目标位置角度的第一角度分量转动直到所述粗指向装置的实际位置角度的第一角度分量等于目标位置角度的第一角度分量，在转动过程中的每个控制周期内，控制粗指向装置转动到所述控制周期在第一角度分量上对应的目标角度；

所述步骤二为：获取粗指向装置从当前位置角度的第二角度分量转动到目标位置角度的第二角度分量的第二路径曲线；以控制周期为采样周期对所述第二路径曲线进行离散化处理，分解得到每个控制周期在第二角度分量上对应的目标角度；在以俯仰轴为旋转轴的旋转方向上，控制粗指向装置向目标位置角度的第二角度分量转动直到所述粗指向装置的实际位置角度的第二角度分量等于目标位置角度的第二角度分量，在转动过程中的每个控制周期内，控制粗指向装置转动到所述控制周期在第二角度分量上对应的目标角度。

6.一种粗指向装置的预指向方法，其特征在于，包括：

获取预指向的目标位置角度、粗指向装置的当前位置角度，执行权利要求1-5之一所述的用于空间光通信的粗指向装置的转动控制方法，完成预指向操作。