[发明专利]基于气动力姿态控制的低轨飞行器及其姿态控制方法

摘要

基于气动力姿态控制的低轨飞行器及其姿态控制方法，它涉及一种低轨飞行器及其姿态控制方法，它解决了目前低轨飞行器及其姿态控制方法的燃料消耗量大及飞行器在轨寿命短的问题。低轨飞行器包括飞行器本体、一对俯仰向姿态控制气动力辅助板、一对偏航向姿态控制气动力辅助板、第一转动机械臂、第二转动机械臂、第三转动机械臂和第四转动机械臂；低轨飞行器的姿态控制方法：获取所述低轨飞行器的当前姿态角以及目标姿态角，结合飞行器姿态动力学与运动学模型，求取需偏转的部件及角度，并转动所述部件，再计算此时的偏差角，当偏差角在允许范围内时结束控制过程。本发明适用于200～500km高度低轨飞行器的姿态控制领域。

主权项

基于气动力姿态控制的低轨飞行器，其特征在于它包括飞行器本体（1）、俯仰向姿态控制气动力辅助板、偏航向姿态控制气动力辅助板、第一转动机械臂（5）、第二转动机械臂（6）、第三转动机械臂（7）和第四转动机械臂（8），其中，所述俯仰向姿态控制气动力辅助板由第一气动力辅助板（21）和第二气动力辅助板（22）组成，偏航向姿态控制气动力辅助板由第三气动力辅助板（31）和第四气动力辅助板（32）组成；所述第一转动机械臂（5）的一端、第二转动机械臂（6）的一端、第三转动机械臂（7）的一端和第四转动机械臂（8）的一端分别连接飞行器本体（1）的尾部，第一转动机械臂（5）的另一端、第二转动机械臂（6）的另一端、第三转动机械臂（7）的另一端和第四转动机械臂（8）的另一端分别指向飞行器本体（1）的上后方、下后方、左后方和右后方，且第一转动机械臂（5）的另一端连接第一气动力辅助板（21），并使第一气动力辅助板（21）能够以第一转动机械臂（5）的中心轴线为中心轴进行受驱动后的旋转，第二转动机械臂（6）的另一端连接第二气动力辅助板（22），并使第二气动力辅助板（22）能够以第二转动机械臂（6）的中心轴线为中心轴进行受驱动后的旋转，第三转动机械臂（7）的另一端连接第三气动力辅助板（31），并使第三气动力辅助板（31）能够以第三转动机械臂（7）的中心轴线为中心轴进行受驱动后的旋转，第四转动机械臂（8）的另一端连接第四气动力辅助板（32），并使第四气动力辅助板（32）能够以第四转动机械臂（8）的中心轴线为中心轴进行受驱动后的旋转；所述飞行器本体（1）为轴对称柱体，且所述第一转动机械臂（5）、第二转动机械臂（6）、第三转动机械臂（7）和第四转动机械臂（8）关于飞行器本体（1）的中心轴线对称设置。