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飞行力学2024年第05期:含有耦合力矩对消装置的多体遥感卫星姿态控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张昊;金磊;

单位:北京航空航天大学宇航学院;航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室;

摘要:含有多自由度光学载荷的遥感卫星可在卫星本体保持姿态稳定的情况下执行成像任务,对含有耦合力矩对消装置的多体遥感卫星姿态控制进行了研究。首先,基于显式凯恩方法建立了含有二自由度光学载荷的多体遥感卫星动力学模型;然后,建立了扩张状态观测器,对卫星本体受到的内外总扰动进行估计,并基于扩张状态观测器设计了星体姿态控制律;最后,设计了基于动量轮的内部耦合力矩对消方案,通过设计动量轮指令转速,利用动量轮产生的力矩抵消光学载荷转动对卫星本体产生的干扰力矩,避免了卫星本体姿态控制力矩幅值过大的问题。数值仿真验证了所建立的卫星动力学模型与控制方案的正确性和有效性。

关键词:多体卫星;凯恩方程;扩张状态观测器