CN110963087B - 一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法 - Google Patents

一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，该控制方法对空间站太阳翼的工作模式进行配置，包括停转、启动、跟踪、伺服、归零五种工作模式；且可以实现由停止到启动、停止到伺服、停止到归零、启动到伺服、启动到归零、跟踪到伺服、跟踪到归零、伺服到归零等多种模式之间相互切换。实现空间站实验舱太阳翼对日捕获时多种控制模式的灵活切换，使空间站太阳翼更加有效地捕获太阳能，同时不对空间站舱体产生太大干扰。

Description

一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法
技术领域
本发明涉及空间领域太阳翼控制技术，具体涉及一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法。
背景技术
空间站是一种大型空间科学项目，空间站太阳翼，尤其是两个实验舱太阳翼，单翼翼展约30m长，具有大尺寸、大惯量、大挠性等特点。空间站实验舱太阳翼的控制，不同于以往卫星和其他航天器太阳翼控制，其转动方式和控制流程非常复杂。实验舱太阳翼围绕以舱体为中心轴的α方向转动，需要完成太阳翼对太阳光的实时对日定向捕获，且捕获时既要满足控制精度和速度的要求，又不可以对空间站舱体产生太大的干扰，其对日定向时的工作模式种类和切换方式、速度和加速度控制等都不同于以往航天器太阳翼控制。因此，对于空间站实验舱太阳翼的稳定控制，以往的航天器太阳翼控制技术已无法满足当前控制要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，以实现空间站太阳翼对日的启动、跟踪、伺服、归零、停控等多模式复杂流程的稳定控制。
为达到上述目的，本发明提供了一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，其包括以下步骤：
对空间站太阳翼的工作模式进行配置，包括停转、启动、跟踪、伺服、归零五种工作模式；停转模式时，太阳翼处于不控停止状态；启动模式时，太阳翼处于加速启动过程；跟踪模式时，太阳翼处于对太阳的跟踪状态；伺服模式时，太阳翼根据指定的角度到达0-360°任意角度位置处；归零模式时，太阳翼到达0°或90°归零状态；
当太阳翼处于停转模式时，能够接收启动指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入启动模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于启动模式时，能够接收停转指令、跟踪指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式、跟踪模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于跟踪模式时，能够接收停转指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于伺服模式时，能够接收停转指令和归零指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式和归零模式；
当太阳翼处于归零模式时，能够接收停转指令和伺服指令，并能够按照按照预定的程序分别进入停转模式和伺服模式。
上述的多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，其中，当太阳翼处于停转模式时，还能够接收跟踪指令，在由停转模式转到跟踪模式之前，先进入启动模式，当太阳翼经启动模式使速度达到跟踪模式需要的速度后，太阳翼进入跟踪模式。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
基于本发明所提供的控制方法，空间站实验舱太阳翼可以根据当前的位置、速度以及接收的控制指令，自主完成太阳翼对日的轨迹规划以及启动、跟踪、伺服、归零、停转等功能，且各种模式之间的切换有着严格的限制。进一步，空间站实验舱太阳翼为实现对日定向的稳定控制，在不同位置和不同速度情况下根据指令可以调用不同的控制模式，实现太阳翼由停止到启动、停止到伺服、停止到归零、启动到伺服、启动到归零、跟踪到伺服、跟踪到归零、伺服到归零等多种模式之间相互切换。可以实现空间站实验舱太阳翼对日定向时多种控制模式的灵活切换，使空间站太阳翼更加有效地捕获太阳能，同时不对空间站舱体产生太大干扰。
附图说明
图1为本发明多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法的示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
多模式复杂流程空间站太阳翼的控制方法主要特点是其被配置有如图1所示的5种工作模式并且各种模式间有严格的转换关系。空间站太阳翼配置有停转、启动、跟踪、伺服、归零五种工作模式。其中，停转模式时，太阳翼处于不控停止状态；启动模式时，太阳翼处于加速启动过程，属于对太阳的捕获阶段；跟踪模式时，太阳翼处于对太阳的跟踪状态；伺服模式时，太阳翼可以根据指定的角度到达0-360°任意角度位置处；归零模式时，太阳翼可以到达0°或90°归零状态。
当太阳翼处于停转模式时，可以接收启动指令、归零指令和伺服指令，并可以按照预定的程序分别进入启动模式、归零模式和伺服模式。同时，太阳翼处于停转模式时还可以接收跟踪指令，在由停转模式转到跟踪模式之前，需要先进入启动模式，当太阳翼经启动模式使速度达到跟踪模式需要的速度后会收到启动稳定的标志，然后太阳翼进入跟踪模式工作流程，此后太阳翼将处于对太阳的跟踪状态。
当太阳翼处于启动模式时，可以接收停转指令、跟踪指令、归零指令和伺服指令。接收指令后太阳翼可以按照预定程序由启动模式分别进入停转模式、跟踪模式、归零模式和伺服模式。
当太阳翼处于跟踪模式时，可以接收停转指令、归零指令和伺服指令。接收指令后太阳翼可以按照预定程序由跟踪模式分别进入停转模式、归零模式和伺服模式。
当太阳翼处于伺服模式时，可以接收停转指令和归零指令。接收指令后太阳翼可以按照预定程序由伺服模式分别进入停转模式和归零模式。
当太阳翼处于归零模式时，可以接收停转指令和伺服指令。接收指令后太阳翼可以按照预定程序由归零模式分别进入停转模式和伺服模式。
综上所述，本发明所提供的控制方法可以实现空间站实验舱太阳翼对日定向时多种控制模式的灵活切换，使空间站太阳翼更加有效地捕获太阳能，同时不对空间站舱体产生太大干扰。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (2)

1.一种多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对空间站太阳翼的工作模式进行配置，包括停转、启动、跟踪、伺服、归零五种工作模式；停转模式时，太阳翼处于不控停止状态；启动模式时，太阳翼处于加速启动过程；跟踪模式时，太阳翼处于对太阳的跟踪状态；
伺服模式时，太阳翼根据指定的角度到达0-360°任意角度位置处；归零模式时，太阳翼到达0°或90°归零状态；
当太阳翼处于停转模式时，能够接收启动指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入启动模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于启动模式时，能够接收停转指令、跟踪指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式、跟踪模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于跟踪模式时，能够接收停转指令、归零指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式、归零模式和伺服模式；
当太阳翼处于伺服模式时，能够接收停转指令和归零指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式和归零模式；
当太阳翼处于归零模式时，能够接收停转指令和伺服指令，并能够按照预定的程序分别进入停转模式和伺服模式。
2.如权利要求1所述的多模式复杂流程的空间站太阳翼的控制方法，其特征在于，当太阳翼处于停转模式时，还能够接收跟踪指令，在由停转模式转到跟踪模式之前，先进入启动模式，当太阳翼经启动模式使速度达到跟踪模式需要的速度后，太阳翼进入跟踪模式。
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