基于在轨CMG数据分析的敏捷机动卫星姿态规划方法

发布时间：2021-08-09 04:59

　　针对敏捷机动卫星控制力矩陀螺（CMG）框架在轨长寿命使用问题,分析了CMG群（CMGs）在轨数据,提出了一种自主调整其使用速率的控制方法,通过含有时间可调因子的姿态规划算法,对卫星姿态机动角速率/角加速率进行调整,经过与已有在轨使用数据比对验证,结果表明:该方法适用于实际工况,可以将CMG满足理想工况的比例从24%提高到55%,可为敏捷机动卫星CMGs姿态规划提供参考。 

【文章来源】：航天器工程. 2020,29(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

各合成机动角度出现频次图

全部在轨机动任务的机动时间余量及CMGs工况情况如图4所示。由图4可知,使用当前姿态规划方法时,超过80%的任务时间余量大,但是仅有24%的任务能够满足CMGs理想工况条件。这种方法在轨使用时,会造成了大量任务间隔宽松,却以CMGs提供较大力矩、产生较大框架机动速率为代价,不利于单机长寿命使用。

采用上述方法对所有任务序列进行仿真,仿真结果如图6所示。由图6可知,具有时间裕度tpre的任务均适用于本文提出的机动能力自主调节的姿态规划方法,本文方法有效的利用任务间隔,使55%的任务通过自主调节机动能力,实现了CMGs工作在理想工况下,比使用固定参数规划方法的情况提升了30%以上。

【参考文献】：
期刊论文
[1]具有SGCMG系统的挠性卫星姿态机动控制及验证[J]. 袁利,雷拥军,姚宁,刘洁,朱琦.  宇航学报. 2018(01)
[2]某飞轮轴承组件温度场分析[J]. 王雅梦,李建华,邓四二.  轴承. 2015(10)
[3]一种避免SGCMG系统奇异性的新方法[J]. 杨云刚,王峰,潘小彤,孙兆伟.  上海航天. 2013(05)
[4]200N·m·s控制力矩陀螺用圆柱型导电环寿命试验[J]. 李刚,高莉,魏大忠,武登云.  空间控制技术与应用. 2012(02)
[5]单框架控制力矩陀螺系统的构型分析和对比研究[J]. 张锦江.  中国空间科学技术. 2003(03)
[6]单框架控制力矩陀螺系统的构形分析[J]. 吴忠,吴宏鑫.  航天控制. 1998(01)



本文编号：3331414