CN111792058A - 一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** - Google Patents
一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN111792058A CN111792058A CN202010596907.4A CN202010596907A CN111792058A CN 111792058 A CN111792058 A CN 111792058A CN 202010596907 A CN202010596907 A CN 202010596907A CN 111792058 A CN111792058 A CN 111792058A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sun
- satellite
- sada
- solar
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
- B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
- B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法,包括以下步骤:S1、星上传感器确定太阳矢量在轨道系中的坐标;S2、根据太阳矢量在轨道XoOYo平面的投影,计算卫星偏航角;S3、计算卫星姿态运动中期望的偏航角及角速度信息;S4、根据太阳翼驱动装置零位时太阳帆板法线坐标与太阳矢量夹角计算太阳翼驱动装置转角;S5、星上执行机构控制卫星机动,同时太阳翼驱动装置配合转动,以保证太阳翼指向太阳。本发明还提供了一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的***。本发明的有益效果是:在低倾角轨道使用单轴SADA替代双轴SADA实现太阳翼对日定向,具有减少成本,提高可靠性,控制简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及驱动太阳翼对日的方法,尤其涉及一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法与***。
背景技术
太阳翼驱动装置(Solar Array Drive Assembly,SADA)用于支撑太阳翼、驱动太阳电池阵对日定向,使太阳能电池达到尽可能高的利用率,满足空间飞行器在轨能源供应的需要。
小卫星组网实现低轨通信,轨道一般为低倾角轨道,太阳角随时间不断变化,需要使用双轴SADA驱动太阳翼,但双轴SADA存在成本高、可靠性低、控制复杂的缺陷。
而当前单轴SADA主要应用在太阳同步轨道或者地球同步轨道上,不适用于低倾角轨道。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明提供了一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法与***。
本发明提供了一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法,包括以下步骤:
S1、星上传感器确定太阳矢量在轨道系中的坐标;
S2、根据太阳矢量在轨道XoOYo平面的投影,计算卫星偏航角;
S3、计算卫星姿态运动中期望的偏航角及角速度信息;
S4、根据太阳翼驱动装置零位时太阳帆板法线坐标与太阳矢量夹角计算太阳翼驱动装置转角;
S5、星上执行机构控制卫星机动,同时太阳翼驱动装置配合转动,以保证太阳翼指向太阳。
本发明还提供了一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的***,包括可读存储介质,所述可读存储介质中存储有执行指令,所述执行指令被处理器执行时用于实现如上述所述的方法。
本发明的有益效果是:在低倾角轨道使用单轴SADA替代双轴SADA实现太阳翼对日定向,具有减少成本,提高可靠性,控制简单等优点。
附图说明
图1是本发明卫星本体坐标系轨道坐标系示意图。
图2是本发明一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
假定卫星三轴对地定向,卫星本体坐标系与轨道坐标系重合,单轴SADA零位时,太阳翼外法线指向星体+Xb轴,太阳翼沿+Yb轴方向延伸。如图1所示,其中:Xb、Xb、Xb为卫星本体坐标系的X、Y、Z轴;Xo、Yo、Xo为轨道坐标系的X、Y、Z轴;wo为卫星自转角速度。
低倾角轨道太阳角β(太阳方向矢量与轨道面的夹角,偏向轨道法线方向为正)一般在-80°~+80°之间变化,太阳矢量在轨道系中按照一定规律变化,根据太阳矢量变化规律,卫星偏航轴机动配合sada转动实现对太阳翼两个方向的控制,2自由度能够保证太阳翼对日。卫星和sada控制方式如图2所示。
当-10°<太阳角β<10°时,卫星偏航角速度较大,考虑偏航机动能力有限,该方法不适用,采取卫星三轴对地定向,sada转动保证太阳翼最优的对日定向,太阳电池阵能力损失1.6%,不影响卫星能源使用。
如图2所示,一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法,包括以下步骤:
S1、星上传感器确定太阳矢量在轨道系中的坐标;
S2、根据太阳矢量在轨道XoOYo平面的投影,计算卫星偏航角;
S3、计算卫星姿态运动中期望的偏航角及角速度信息;
S4、根据太阳翼驱动装置2零位时太阳帆板3法线坐标与太阳矢量夹角计算太阳翼驱动装置转角;
S5、星上执行机构控制卫星本体1机动,同时太阳翼驱动装置2配合转动,以保证太阳翼指向太阳。
本发明提供的一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法与***,将单轴sada应用在低倾角轨道中,扩大了单轴sada的使用范围;采用单轴sada配合整星机动,无需使用双轴sada,降低卫星研制成本,易于控制;采用单轴sada配合整星机动,实现双自由度控制,保证太阳翼在三维空间中指向太阳。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、星上传感器确定太阳矢量在轨道系中的坐标;
S2、根据太阳矢量在轨道XoOYo平面的投影,计算卫星偏航角;
S3、计算卫星姿态运动中期望的偏航角及角速度信息;
S4、根据太阳翼驱动装置零位时太阳帆板法线坐标与太阳矢量夹角计算太阳翼驱动装置转角;
S5、星上执行机构控制卫星机动,同时太阳翼驱动装置配合转动,以保证太阳翼指向太阳。
2.一种低倾角轨道单轴SADA驱动太阳翼对日的***,其特征在于:包括可读存储介质,所述可读存储介质中存储有执行指令,所述执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010596907.4A CN111792058A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010596907.4A CN111792058A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111792058A true CN111792058A (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=72803866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010596907.4A Pending CN111792058A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111792058A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112758354A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-07 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种低轨卫星双轴太阳翼控制与能源平衡耦合计算方法 |
CN112777003A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 中国人民解放军63923部队 | 一种防止sada电弧放电对卫星造成损伤的方法及装置 |
CN112937919A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-11 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种低轨道卫星双自由度太阳翼控制方法 |
CN114084379A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-25 | 长光卫星技术有限公司 | 一种摆动式单轴sada控制方法 |
CN115180179A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-14 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种自配平的低轨卫星太阳翼气动布局 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102004492A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-06 | 北京控制工程研究所 | 一种非太阳同步轨道卫星双轴帆板控制方法 |
CN102431659A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-05-02 | 北京航空航天大学 | 一种日地***Halo轨道探测器的构型及其姿态指向 |
CN103076812A (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 上海卫星工程研究所 | 一种新型太阳帆板驱动机构 |
-
2020
- 2020-06-28 CN CN202010596907.4A patent/CN111792058A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102004492A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-06 | 北京控制工程研究所 | 一种非太阳同步轨道卫星双轴帆板控制方法 |
CN103076812A (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 上海卫星工程研究所 | 一种新型太阳帆板驱动机构 |
CN102431659A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-05-02 | 北京航空航天大学 | 一种日地***Halo轨道探测器的构型及其姿态指向 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112777003A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-11 | 中国人民解放军63923部队 | 一种防止sada电弧放电对卫星造成损伤的方法及装置 |
CN112777003B (zh) * | 2020-12-31 | 2021-09-21 | 中国人民解放军63923部队 | 一种防止sada电弧放电对卫星造成损伤的方法及装置 |
CN112758354A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-07 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种低轨卫星双轴太阳翼控制与能源平衡耦合计算方法 |
CN112937919A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-11 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种低轨道卫星双自由度太阳翼控制方法 |
CN112937919B (zh) * | 2021-03-05 | 2022-04-19 | 航天科工空间工程发展有限公司 | 一种低轨道卫星双自由度太阳翼控制方法 |
CN114084379A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-25 | 长光卫星技术有限公司 | 一种摆动式单轴sada控制方法 |
CN115180179A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-10-14 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种自配平的低轨卫星太阳翼气动布局 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111792058A (zh) | 一种低倾角轨道单轴sada驱动太阳翼对日的方法与*** | |
CN106096148B (zh) | 一种简单姿态控制下的大倾角轨道卫星太阳帆板指向方法 | |
CN106660641B (zh) | 控制卫星在地球轨道中的轨道的方法、卫星和控制这种卫星的轨道的*** | |
US7113851B1 (en) | Practical orbit raising system and method for geosynchronous satellites | |
US9108749B2 (en) | Spacecraft momentum management | |
US9428285B2 (en) | System and method for managing momentum accumulation | |
JPH05504118A (ja) | 太陽放射の圧力による衛星のピッチ姿勢の制御方法、および該方法を行うための衛星 | |
JPH02262500A (ja) | 衛星制御システム | |
EP3680182B1 (en) | Spin stabilization of a spacecraft for an orbit maneuver | |
EP0958170A1 (en) | Spacecraft attitude control system using low thrust thrusters | |
CN112061424B (zh) | 一种基于融合目标姿态的机动过程能源角动态跟踪方法 | |
US6019320A (en) | Spacecraft acquisition of sun pointing | |
CN102880059B (zh) | 一种采用正弦偏航导引律的偏航机动控制方法 | |
CN112937919B (zh) | 一种低轨道卫星双自由度太阳翼控制方法 | |
EP2390189B1 (en) | Methods and systems for reducing angular velocity using a gyroscope array | |
US6076774A (en) | Fuel and thermal optimal spiral earth acquisition | |
US20060038080A1 (en) | Solar control method for spacecraft | |
CN108803642B (zh) | 光学成像卫星相机的太阳保护姿控关联设计方法 | |
CN114564035A (zh) | 一种双轴的太阳帆板驱动控制方法 | |
EP0668212A1 (en) | Optical satellite attitude control system | |
Watanabe et al. | Initial In-Orbit Operation Result of Microsatellite HIBARI: Attitude Control by Driving Solar Array Paddles | |
US11827382B2 (en) | Dayside-only roll steering | |
Harinath et al. | A Novel Technique for Reference Attitude Generation in Inclined Orbit Constellation | |
CN114476134B (zh) | 一种航天器能源安全对日目标姿态计算方法 | |
CN118387323A (zh) | 一种近地低倾角轨道航天器对地定向模式下的双轴太阳翼驱动机构的控制策略 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201020 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |