[发明专利]一种卫星零动量磁控太阳捕获装置及方法

摘要

一种卫星零动量磁控太阳捕获装置及方法，装置包括：0‑1式太阳敏感器、磁强计以及磁力矩器；所述0‑1式太阳敏感器与所述磁强计配合，用于进行卫星姿态测量；所述磁力矩器的输出经过延迟后作用于卫星星体，用于在卫星速率阻尼过程为卫星提供控制力矩，控制姿态角度偏差小于预设阈值，从而实现零动量磁控太阳捕获；其中，当所述0‑1式太阳敏感器判断太阳出现在其视场内时，采用双矢量定姿FORM算法，通过所述0‑1式太阳敏感器以及磁强计确定卫星三轴姿态阵；当所述0‑1式太阳敏感器判断卫星进入地影区时，通过所述磁强计确定卫星俯仰角。本发明简化了控制系统单机配置、提高了姿控分系统的可靠性、节省了星上资源。

主权项

一种卫星零动量磁控太阳捕获装置，其特征在于，包括：0‑1式太阳敏感器、磁强计以及磁力矩器；所述0‑1式太阳敏感器与所述磁强计配合，用于进行卫星姿态测量，其中，当所述0‑1式太阳敏感器判断太阳出现在其视场内时，采用双矢量定姿FORM算法，通过所述0‑1式太阳敏感器以及磁强计确定卫星三轴姿态阵；当所述0‑1式太阳敏感器判断卫星进入地影区时，通过所述磁强计确定卫星俯仰角；所述磁力矩器的输出经过延迟后作用于卫星星体，用于在卫星速率阻尼过程为卫星提供控制力矩，控制姿态角度偏差小于预设阈值，从而实现零动量磁控太阳捕获；所述磁力矩器、卫星星体、卫星太阳能帆板、0‑1式太阳敏感器以及磁强计组成闭环控制，完成姿态测量与控制，实现零动量磁控太阳捕获；其中，根据太阳捕获导引律输入而控制所述磁力矩的输出，所述磁力矩器的输出经过延迟环节后作用于卫星星体；控制力矩与干扰力矩共同作用于卫星星体和卫星太阳能帆板耦合动力学模型，以使太阳能帆板法线轴转向太阳矢量；积分环节对卫星星体和卫星太阳能帆板耦合动力学模型输出的角速度信号进行积分以获得姿态角信号；所述0‑1式太阳敏感器和磁强计共同作用实现定姿，并输出一包含测角误差的测量姿态角，以作为反馈信息，与太阳捕获导引律做差所获得的误差信号，从而作为所述磁力矩器的输入，形成闭环控制。