[发明专利]磁力矩器极性在轨检测方法

摘要

本发明公开了一种磁力矩器极性在轨检测方法，用于解决现有磁力矩器极性检测方法实用性差的技术问题。技术方案是在每个控制周期，通过卫星本体坐标系中的星体角速度和磁感应强度计算磁力矩器待检测轴需要执行的单轴消旋指令。在检测过程中累加星体转动动能，在每一个判断周期结束时计算星体在该判断周期中的平均动能。设置判定磁力矩器极性正确的平均动能减小次数阈值和判定磁力矩器极性相反的平均动能增加次数阈值，对每个判断周期计算得到的平均动能减小、增大的情况进行累计，判断其次数是否达到相应的阈值，从而判断磁力矩器的极性。本发明采用磁力矩器单轴消旋指令，实现了磁力矩器极性在轨检测，提高了航天器姿态控制系统可靠性，实用性好。

主权项

1.一种磁力矩器极性在轨检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、单轴消旋指令计算；记控制周期为Tc，卫星本体坐标系中星体角速度为ω，其X、Y、Z三轴的分量为ωx，ωy，ωz；卫星本体坐标系中磁感应强度为B，其X、Y、Z三轴的分量为Bx，By，Bz；则认为磁力矩器正装，并且其X、Y、Z三轴与卫星本体坐标系X、Y、Z三轴对应平行，记磁力矩器X、Y、Z三轴能够提供的最大磁矩分别为mxmax、mymax、mzmax；检测过程中，每个控制周期，通过卫星星体角速度和磁感应强度计算磁力矩器待检测轴需要执行的单轴消旋指令；对磁力矩器X轴进行检测时，磁力矩器Y轴、Z轴执行的磁矩指令为0，磁力矩器X轴执行的磁矩指令mx为：mx＝‑mxmaxsign(Byωz‑Bzωy)    (1)对磁力矩器Y轴进行检测时，磁力矩器X轴、Z轴执行的磁矩指令为0，磁力矩器Y轴执行的磁矩指令my为：my＝‑mymaxsign(Bzωx‑Bxωz)    (2)对磁力矩器Z轴进行检测时，磁力矩器X轴、Y轴执行的磁矩指令为0，磁力矩器Z轴执行的磁矩指令mz为：mz＝‑mzmaxsign(Bxωy‑Byωx)    (3)步骤二、平均转动动能计算；将计算平均动能的该段时间称为判断周期，用包含的控制周期数Nj表示；在每一个判断周期结束时计算星体在该判断周期中的平均动能Ek_mean；每一个控制周期的瞬时转动动能Eki计算如下：Eki＝ωTIω/2    (4)式中，I是星体转动惯量；每个判断周期Nj中的平均动能Ek_mean计算如下：步骤三、磁力矩器极性判断；在进行磁力矩器极性判断时，记平均动能减小次数计数值为Cdec，初值为0；记判定磁力矩器极性正确的平均动能减小次数阈值为Ndec；记平均动能增加次数计数值为Cinc，初值为0；记判定磁力矩器极性相反的平均动能增加次数阈值为Ninc。