JPS61287899A - 静止衛星の章動の制御方法および装置 - Google Patents

静止衛星の章動の制御方法および装置

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JPS61287899A
JPS61287899A JP61088359A JP8835986A JPS61287899A JP S61287899 A JPS61287899 A JP S61287899A JP 61088359 A JP61088359 A JP 61088359A JP 8835986 A JP8835986 A JP 8835986A JP S61287899 A JPS61287899 A JP S61287899A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は6軸安定化された人工衛星であって、角運動量
を供給する1個以上のホイールと、角運動量の回りの制
御可能な慣性乗積を与える質量とを含む衛星の章動運動
を減衰させるための方法と装置に関する。本発明は、方
向を定めうるソラーアレーを持つ静止衛星であって、該
衛星が静止軌道上の最終的占拠位置にあるときに、該衛
星の章動速度が低い値(通常10−”/ see程度)
に留どまる静止衛星に用いるのに特に適当する。
〔従来の技術〕
静止衛星の横揺れ運動(以下ロールと記す)の測定結果
から描かれたグラフを検討すると、章動運動はある挙動
の後に起こって実質的な値に達するようである。例えば
、太陽の蝕の済んだ後に、衛星のソラーアレーが急速に
再び太陽を向くと、運動量の設定された位置(通常は南
北方向)の回9に運動量の章動が起こシうる。
偏揺れ運動(以下ヨウと記す)とロールの姿勢制御用の
推力発生器(以下、スラスタ−という)を用いて章動を
減衰する方法が長い間貸われて来た。6しかし、この方
法は燃料の消費が伴い、これは衛星の使用寿命を縮める
ことになる。
さらに、本発明の出願人の欧州特許第101,533号
記載のような、「ソーラー・セーリング」制御の効率を
高めるだめのフラップを備えうるソラーアレーを一時的
にずらすことによって衛星の姿勢を制御する方法も公知
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしソラーアレーの重心を通る南北軸の回りに回転す
るソラーアレーを用いる「ソラーセーリング」は、総て
の章動運動を減衰させるのに適するトルクを発生し得な
い。
〔問題点を解決するための手段〕
運動量を偏らせた制御システムを持つ、5軸安定化衛星
の本体が搭載している少なくも1個の質量が、もしもゼ
ロでない慣性乗積を持つならば、この質量を動かすこと
によって章動を抑制することが出来るということが分か
った。この質量は現在静止衛星に搭載されている1個(
または、それ以上の個数の)ソラーアレーの質量であっ
てもよい。しかし、それ(またはそれ等)には位置ずれ
があること、すなわち、その重心が、南北方向に沿う回
転軸から外れているという条件が要る。さらに1衛星が
静止の位置にあるときに、十分な制御に必要な角度外れ
の量は、実際の衛星では除去し得ない程度の僅かの位置
ずれ程度の小さなものでも充分であるという結論を得た
。この位置ずれの量は、通常、数10分の1度から2度
の間である。
本発明による、6軸安定化衛星の章動の抑制方法は、衛
星の慣性乗積を変更し、前記本体に現存している角運動
量に直交する角運動量(横方向角運動量)を発生、する
ために、章動運動の振幅を減少させる傾向をもつ、章動
運動に関する位相で、衛星に搭載されている質量の位置
を平均の設定位置の回りに選択的、かつ一時的に変化さ
せるステラff含んでいる。
位置ずれ、すなわち偏りを持つソラーアレー、またはソ
ラーパネルを備える人工衛星上で、その章動運動の振幅
と位相が測られ、そして、ソラーアレーが太陽を向くよ
うに保つ為に必要な平均値を基準として、ソラーアレー
の回転速度が一時的に変更されるのである。
本発明は、以下の実施例により、よυよく理解されるで
あろう。
〔実施例〕
本発明について説明する前に、運動量の偏りで制御され
る、6軸安定化静止衛星の章動とその抑制方法について
一般的な考察を加えることが有益であろう。
第1図を参照して説明すると、人工衛星には、1個以上
の運動量ホイール20によって安定を保たれる本体10
があり、そして、ソラーアレー、すなわちソラーパネル
12を備えている。
図にはその1枚、すなわち北側のアレーだけが示されて
いる。運動は、衛星の軸、すなわちロール軸Xと南北の
縦揺れ(以下、ピッチ)軸Y1および地球14を指向し
て保たれるヨウ軸Zに関して測られる。
各ソラー−ぐネル12には、該パネルをY軸の回りに1
日に360°の回転速度で回転させることによって該パ
ネルを太陽16の方向(第1図のUの方向)に向けて保
つように制御されるモーター(図示せず)が備えられて
いる。このモーターは、通常、開回路で制御される電気
的なステップモーターである。
・ぞネル12には、機械構造的寸法誤差によって、ある
いは意図的に与えた位置ずれを含んでいる。従って、パ
ネルの重心M(これにパネルの質量が集中していると見
なせるもの)は、ピッチ軸Yの上には無い。該重心と、
本体10上にある回転軸基部を結ぶ線OMは、Y軸との
間に角度iをなしている。角度iは常に小さく、普通は
2°以下である。
そこで、モーターが働いてパネル12が回転速度〜でY
軸の回りに回転すると、方向U(ロール、ヨウ平面上に
ある)の回りの速度δでの回転が起こる。
δ1=i@〜    (1) 軸Uの回りのパネルの慣性モーメントタ■。は、軸Yの
回りの慣性モーメント/I、よシもかなシ大きく、普通
工。はI’3+より約2桁大きい0例えば、テレコム1
衛星の場合は、 工y=7m2・に9 ■u=450rr12・kg である。
もしも、位置ずれがあると、各パネルはそのパネルの回
転速度に比例するが遥かに小さい回転速度で回転するホ
イールと見なすことが出来る。
衛星本体10の姿勢と)4?ネルの位置を決める・母ラ
メーターの間の関係は、次式で表し得る。
ここに、 ■、は、平面Xz(ロール、ヨウ平面)中にある一軸の
回りの全衛星の慣性であシ、 ■、は、同じ軸の回りに回転中のパネルの慣性であυ、 Hyは、ピッチ軸Y回りの角運動量の代数値である。
I p ” I−Q (Q+Q)という項は、ソラーパ
ネルが2個の場合には、各パネルに1つづつで計2つの
成分を有する。
各・ンネルl毎に、iは位置ずれの値、みはY軸の回り
の回転速度、■、はパネルのロール・ヨウ平面中の前記
の軸の回りの慣性モーメントである。
αは太陽時間と一次関数の関係で変化し、そしてまた、
操縦により修正することができるパネルの角度値で、次
式で表される。
α=1ωoft+αIt+αref ここに、 1ωo1は軌道(24時間で一周する)上の角周波数、
αlは衛星からみた重畳された操縦速度、そして、αr
efは太陽からみたパネルの傾きである0 PXQ、Rは衛星の、X、Y、Z各軸の回りの回転速度
で微少角に対してはオイラー角の微分係数からの近似値
で決める。
静止衛星では、Q(これは0.25°/m I nに等
しい)は、毎分5°のみと比較して、無視することがで
き、そして、式(2)の項みQは実際上影響が無いよう
に一見思える。
しかし積α2とbQは(2)式の中で同様には働かない
。事実、積/ Ip”j専は、相互に1自由度しか持た
ない衛星の本体10及びパネル12に働く外部トルクに
相当する。そして、これは、αがゼロでない限シ、章動
の中心を動かそうとする。
積/ Ip会i拳Q・αはこれに反してQ−Hlに等し
い(ここに、Htはロール・ヨウ平面の中で、本体とパ
ネルの間に交換される横方向の角運動量であり、章動の
量として直接求められる)。
1例を挙げれば、Ip=450m2・kg、i=1°。
(1= 4. s°/m i nとすると、その積は次
のようになる。
(31Ip・直・Cl2=3.1 x 10−5N、 
mIp−1・α”Q=1.6x10  N、mこれは、
・ぞネルを25秒間操縦することで(3)式の2つの項
により、それぞれ次の章動量の増加分△nutを生ずる
△nut : 0.0018゜ △nut:0.021゜ 他の可能な数学的な手法は、本体と2個のパネルをテン
ソルをつないだ3つ、の自由な物体の組立体と見なす方
法であるが、この方法でも、章動に対して有力に見えて
実はごく少しの影響しかないα2の項を見い出したシ、
前記CE、Q項に相当し、パネルの加速度αを持ち込む
ずっと価値の低い項を見付けることに終わるだけである
存在する時間が非常に短いので普通は無視される式(3
)の後者の項は、横方向角運動量Ht(前に定義済み)
を1自由度の結合を通じて本体に与え、そして、章動を
次式によって変化させる。
H1=■p@111q2 この結果によって、「章動の変化は慣性乗積によって生
ずるのではなくて、その時間的に急激な変化によって生
ずる」と表現して良い。
この観点から、ソラーパネルの回転速度&を、適当な位
相のもとに、一時的に変えることによって章動が乱され
る条件が決められる。
もし、衛星がその内部にある、合成角運動量Hrを有す
る少なくとも1個の運動量ホイール20によって、s軸
の回りに安定化されているならば、章動運動は第2,3
図に略図で示すように起こる。内部角運動量H4=Hr
 + Hp (Hpはパネルの角運動量)は、ホイール
の運動量Hrに等しい全角運動量の回りに章動運動を持
ち、その運動は円17で表されている。赤外線地球感知
器22によって見られる章動運動は、円18で表される
。第6図に、これに相当するヨウ角ψとロール角φが示
されている。
1次の振幅だけを考えると、時間δtの間の、回転速度
みてのパネルの回転に因る章動の増加分△nutは、次
式のようになる。
、△nut =2 (sin J/2)°I°1°0r ただし、δ=δt/2πT もし、δ東が章動の周期Tに比べて小さい場合には、近
似的に、 Δnu t =(I p / I 1 )α−1゜■t
は慣性モーメントである。
同じ偏り量を持つ、2個のソラーパネルの通常の場合に
おいて、 It=1500m’−に9 Ip=450  m’−に9 i  =0.5゜ α=10゜ とすると、 △nut:0.05゜ となる。
一般に、ロールを生ずるいかなる章動でも、ソラーパネ
ルの速度αを変えること、すなわち、毎回、適当な章動
についての位相で速度をω0以下に下げ(停止してもよ
い)、次に、回転を上げて速度ω0に相当する設定に戻
すことによって章動を減衰させることが出来る。2個の
パネルについて、順に行っても同時にでも、いずれでも
よい。
場合によっては、ソラーパネルの偏り量を直接側るのが
困難なことがあろう。その場合には、衛星がその定位置
についた後、回転軸Yの根元と重心Mを結ぶ直線が位置
している平面をまず定め、次に、特に選択された操縦操
作よって引き起こされた章動を測定することによって位
置ずれの角度iの値を決めることが出来るであろう。
本発明による方法は、例えばフランス特許第2.259
,389に記載の、公知の検出手段を持つ装置を用いて
実施することができる。
しかし、従来のこの技術文書に記載の装置は、スラスタ
−を作動することによって章動を抑制する為のものであ
る。これに反して、本発明は章動を受ける全角運動量H
T、と方向が一致していない角運動量を、回転している
時に持っているソラーパネルを利用するものである。
その抑制作用のアルゴリズムは、次式になる。
この式において、 φとψ  は、第2図と第6図に示すような、ロールと
ヨウの姿勢角で、 φ0とψ0  は、あらかじめ定めた定数値、rnとr
5  は、太陽に向いた衛星の静定位置に関し衛星軸か
ら測った北側・ゼネルと 南側パネルの角度、 K+ 、に2 、に31に4は、最適作動条件を計算で
求めた利得値である。
この制御装置は第4図の簡単なブロック図に示されるよ
うな構成でよい。φとψを表す信号は赤外線地球感知器
22とジャイロメーター26によって供給される信号か
ら導き出される。これらの信号は、高周波のノイズ成分
を除去するためにディジタル化されてフィルタ26 、
28に供給される。実際は、章動周波数の予想値の約2
倍の遮断周波数を持つフィルタを使えばよい。もし検知
署(赤外線地球感知器とジャイロ)が異なる通過帯域を
もつ場合は、異なる2つのフィルタを使えばよい。この
フィルタからの出力信号は、この衛星に関する参照トラ
イアト(衛星系座標軸)からの慣性軸トライアト(慣性
系座標軸)にデータを変えるために回路60に入力信号
として与えられる。衛星上でこのような変換は頻繁に必
要とされ、公知のワイヤードオア回路でプログラムされ
たコンピュータによって行われる。新しい(慣性系の)
座標系においては、この出力信号は、衛星に搭載されて
いる北と南のソラーパネルの方向を定めるモーターに与
えられる信号を発生するダイン・マトリックス32に与
えられる。
制御アルゴリズムのある項が他の項に比べ2次であるの
で、この制御アルゴリズムは簡単化されることが多い。
その場合には/Jパネル回転によって本体10に働くト
ルクは次式で表されるO この(4)式において、 q=Ca−ωQ)Cogφ” cosψ−$sinψこ
こに、 φ、θ、ψはオイラー角であ夛、ω0は軌道上の角周波
数である。
■、    は、ロール・ヨウ平面上の軸に関するパネ
ルの慣性である。
rnとr、 は、それぞれ、化パネルと南パネルの回転
角度である。
θinnθis+θ。。、θ0.は、北側パネルと南側
・やネルの偏シである(Jと直交する面にあ るパネルのものにはiが、そうでな いものには0が付されている)。
CrとCJ  は、慣性軸重とJとに沿ったトルクであ
る。(第3の慣性軸はY)。
もし、慣性軸I、J、Yから衛星軸X、Z。
Yへの変換がなされると、軸X、Zの回りに加えられる
トルクは次式になる。
一方、制御トルクはロールとヨウの速度φとψに関係す
る。
ここに、 α0 は、位相遅れを表す遅延時間で、これはフィルタ
の時定数と、モーターの応答時間から見積もることが出
来る。
従って、ゲイン・マトリックスは前記の式と、計算によ
るかまたは衛星が静止位置にある時に行なった測定結果
にもとすくかしてこの定係数を定めることによって容易
に決定し得る。
第5図はアルゴリズム(41、(51、(6)を実施す
る装置のブロック図である。あらかじめ定めた時間間隔
(普通、約0.1秒)で赤外線地球感知器22とジャイ
ロ23から送シ出される信号は、24と25によってサ
ンプリングされたディジタル化され、次に回路34 、
36を含む信号処理チャンネルに入力される。
回路64は第6A図に示すようなものであり、すべての
構成要素はあシふれているので、詳述を必要としない。
第6A図を参照して説明すると、ψとφを示す信号はノ
イズを除去するためにフィルタ40と42に印加される
。この2つのフィルタは同じのもでよいが、もしソヤイ
ロ23と赤外線地球感知器22が異なる通過帯域を持つ
場合には、異っていてもよい。フイ′ルタのアルゴリズ
ムは第6A図に示されていて、 ωl共ω2=2ω 章動 z ”; 0.3 である。ここで、 回路40aと42aから出力されるヨウとロールを表す
信号は、ヨウとロールの率を表す信号を出力する微分回
路網に印加される。そのゲインには慣性にもとすいて選
択される。kの値はまた操縦速度みが速くなりすぎぬよ
うに選ばれる。
この率を表す信号は、時定数を補正するため、数度(1
0度位のことが多い)の位相進めα0を導入するマルチ
シライヤと加算回路のマトリックスに印加される。再び
第6A図を参照すると、CxsとCX4はCxを生ずる
ために加えられる2項を示し、同じように、C23とC
20はCzを生ずるための2項である。
回路36はワイヤード計数回路から成っていてもよく、
あるいはその機能は衛星に搭載されていて他の機能をも
っている汎用コンピュータによって果されてもよい。い
ずれにせよ、この回路は次式によって作動するように結
線され、またはプログラムされる。
この式において、 α   は、衛星座標系における回転軸の回υのソラー
アレイの角度をあられし、 CXとCzは、回路64からの信号によってあられされ
るトルク値である。
前記の式は、逆行列が存在する必要があるので、δの項
を次のように置き換えて同様な関係を使うことが好まし
い。
回路66は第6B図のブロック図に示されている装置に
してもよい。第6B図には次のものが含まれている。
αの三角関数のマトリックスを適用し、C1とCj(風
車トルクと不平衡トルク)を出力するための回路42b
と、 ソラーアレーの偏しの数学的モデルを構成する回路44
゜この44からの出力信号は、オイラー角αの関数で選
ばれた、あらかじめ決められた増幅度で増幅される。
αの値は、クロックを含み、かつω0を記憶する回路4
6によって回路42に連続的に供給される。δin等の
値は回路44の中に記憶されるか、または、地上基地が
決めた後で44の記憶装置の中に書き込まれる。
制御回路38と40は、ソラーアレーを駆動するモータ
ーの型式に依存する構成をとる。
例として、置EC0M IA衛星の場合のデーターを挙
げると、位置ずれ量、すなわち偏υ量は、δ。=0.2
°(面の外、太陽の側で)、δ1n=0°、δ1n=0
.2°、δ、=0.75°(Jと直交する面の内)、δ
is=+0.75°、δos=Q。
各パネルの慣性は、衛星の重心を通るY軸に関して7m
″・kg、面ZYの直交する2軸に関しては、450m
”kgから480 m’kflで、これは時によって変
わる。
パネルを備えた衛星の慣性は、およそ次ぎのようである
X軸に関しては 1500771”−kgY軸に関して
は  400m”−に9 Z軸に関しては 1500m”kg 適性検討のために、幾つかの操縦操作が実験され、この
衛星のロールによって決まる、対応する単動運動の乱れ
が測定された。相次ぐ14回の操縦操作に対する結果は
下の第1表の通シである。
第  1  表 回数使用した 操縦角度 衛星の太陽時間  単動の増
加量パネル 1 北(側)1.6(度)   8h、50     
(度)2  南    1.6      9h、15
3北 1.6 9h、50 0゜ 4  南    1.6     10h、36   
−0.00355北 4.8 12h、 30 0.0
0556  南    4.8     13h、10
     0.0157北 4.8 13h、50 0
.0028  南    4.8     14h、5
0     0.0119  南    4.8   
  15h、40    −0.00310  南  
  4.8     16h、 20     0.0
05611  南    4.8     16h、 
54     0.pl 812  南    1.6
     17h、27    −0.00416  
南    1.6     17h、:二53    
−0.00314  南    2.0     15
h、 29    −0.015最初の10回の操縦操
作は、ソラーノ4ネルの位置ずれの計算をさせておくた
めであった。
11回目からは、操縦操作は単動を減らすように遂行さ
れた。第11回ないし第14回の操縦操作による減衰効
果は第7図に表れている。
〔発明の効果〕
このようにして、衛星の少なくも1個のソラーアレーが
、その重心を通らない軸の回りに回転する、すなわち衛
星の可変の慣性乗積の役を果している、いかなる人工衛
星にも用いられるような、単動の減、衰手段が供給され
る。また、本発明は衛星の章動軸に関して可変の慣性乗
積を示す、方向法めが可能な部材を搭載しているいかな
る衛星にも適用できる。
実際に、パネルを100秒間以下の時間操縦することに
よって単動を減衰させるのには、パネルの位置ずれ量は
1°以下で十分である。
以上記載したような単動減衰装置は、軌道面に垂直な運
動量の方向を保つだめの、すなわち、ロールとヨウの制
御を遂行するだめの「ソーラー・セーリング」システム
と組合わせることも出来る。この時は、単動を減衰する
ために必要な信号に加算されるr値を表す信号を出力す
るソーラーやセーリング−システムに同じセンサーを用
いてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、人工衛星と、該衛星が地球と太陽に関係を保
って備えているソラーパネルの1個との配置関係を示す
略図、第2図と第6図は、ソラーパネルが人工衛星の章
動の減衰に用いられる場合に、本発明による修正処理に
現れる角運動量を示す線図、第4図は、本発明を実施す
るための装置の簡単なブロック図、第5図は、本発明を
実施するための装置で、ヨウとロールの運動によって章
動を減衰するために第4図の装置を改造した装置のブロ
ック図、第6A図と6B図は給付座標軸から衛星座標軸
に変換するだめの、また、第5図の線図のモーター制御
器の回路の実施例のブロック図、第7図は、衛星に対す
る操縦操作の効果を示すグラフである。 10・・・衛星本体 12・・・ソラーアレー(ソラーパネル)14・・・地
球 16・・・太陽      17・・・単動運動18・
・・単動運動    20・・・運動量転輪22・・・
赤外線地球検知器 26・・・ジャイロメーター24・
・・サンプリング及びデジタル化回路25・・・サンプ
リング及びデジタル化回路26・・・フィルタ    
 28・・・フィルタ30・・・変換回路     3
2・・・ゲイン・マトリックス34・・・処理チャンネ
ル 66・・・処理チャンネル68・・・制御回路  
  40・・・制御回路40a・・・フィルタ回路  
42a・・・フィルタ回路42b・・・トルク値発生回
路 44・・・回路(アレーの偏υ量の数学モデルを構成用

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、運動量の偏りを持たせている静止衛星において、 衛星の章動の振幅と位相を測定するステップと、 前記章動を減少させるような該章動運動に関する位相で
    、前記衛星によつて運ばれる本体の慣性乗積を変化させ
    るために、前記運動量とほぼ平行な軸の回りの前記本体
    の回転速度を一時的、かつ選択的に変更するステップを
    含む静止衛星の章動の制御方法。 2、3軸安定化され、運動量の偏りをもたせた静止衛星
    において、 少くとも1個のソラーアレーを、その重心が所定量だけ
    南北回転軸からはずれて前記南北軸の回りに回転するた
    めに前記衛星上に設置するステップと、 衛星の章動の振幅と位相を測定するステップと、 前記ソラーアレーの示す慣性乗積を変えることによつて
    章動の振幅を減らすような章動運動に関する位相で予め
    定められている一定の平均値に関する前記ソラーアレー
    の回転速度を一時的、かつ選択的に変更するために前記
    回転速度を制御するステップを含む静止衛星の章動の制
    御方法。 3、衛星の横揺れ運動を地球検知器で感知し、章動によ
    つて生ずる慣性3軸についての前記衛星の回転運動を前
    記横揺れ運動から計算し、 前記計算された運動に応答してモータに与えられるべき
    回転量を決定することによつて章動が測定される特許請
    求の範囲第2項に記載の静止衛星の章動の制御方法。 4、前記衛星の章動による偏揺れ運動をジャイロメータ
    またはスターセンサを用いて測定することをさらに含む
    特許請求の範囲第3項に記載の静止衛星の章動の制御方
    法。 5、衛星本体と、 該本体の中にあつて角運動量を提供する少くとも1個の
    フライホイールと、 南北軸の回りに回転するために前記本体に結合され、そ
    してゼロでない慣性乗積を生ずるように前記南北軸に関
    して偏りを持たせた、少くとも1個のソラーパネルと、 前記パネルを前記軸の回りに回転させるためのモータ手
    段とを持つ、3軸安定化され運動量の偏りを持たせた静
    止衛星において、 章動により生ずる、衛星軸の回りの偏揺れ運動と横揺れ
    運動を表す信号を提供する第1の手段と、 前記信号から偏揺れ運動の率と横揺れ運動の率を導き出
    す第2の手段と、 前記率から、章動を減衰させるために前記衛星本体に加
    えられるべき偏揺れと横揺れのトルク値を決定する第3
    の手段と、 太陽を向く軸とそれに直交する軸の回りの加えられるべ
    きトルク値を、前記偏揺れと横揺れのトルク値および南
    北軸の回りの衛星の実際の角度位置を表わす信号から計
    算する第4の手段と、 偏揺れと横揺れのトルクを発生させるために前記ソラー
    パネルに与えられるべきずれの角度を決定する第5の手
    段を有する静止衛星の章動の制御装置。 6、共通の南北軸に沿うて一直線に並んだ回転軸を持つ
    偏りが異る2個の前記ソラーパネルを持ち、前記第5の
    手段が前記偏揺れ運動と横揺れ運動を減少させるために
    、パネル駆動用モータに与えられる個々の信号を発生す
    るための、前記2個のソラーパネルの数学的なモデルを
    含む特許請求の範囲第5項に記載の静止衛星の章動の制
    御装置。 7、前記偏揺れ運動と横揺れ運動との率を表わす信号に
    位相の進みを与える手段をさらに含む特許請求の範囲第
    6項に記載の静止衛星の章動の制御装置。
JP61088359A 1985-04-19 1986-04-18 静止衛星の章動の制御方法および装置 Pending JPS61287899A (ja)

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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2615477B1 (fr) * 1987-05-22 1989-08-18 Centre Nat Etd Spatiales Dispositif et procede de pointage d'une sonde spatiale vers un corps celeste
US4843294A (en) * 1987-12-01 1989-06-27 Ford Aerospace & Communications Corporation Solar array stepping to minimize array excitation
FR2655167B1 (fr) * 1989-11-29 1992-04-03 Aerospatiale Procede de controle d'attitude en roulis et en lacet d'un satellite.
FR2665418B1 (fr) * 1990-07-31 1995-05-24 Aerospatiale Satellite artificiel stabilise en attitude par autorotation a compensation passive de la pression de radiation solaire.
DE4114804A1 (de) * 1991-05-07 1992-11-12 Messerschmitt Boelkow Blohm Vorrichtung zur lageregelung von satelliten mit solardruckmomenten
US5228644A (en) * 1991-05-28 1993-07-20 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Solar powered system for a space vehicle
US5211360A (en) * 1991-06-26 1993-05-18 Fairchild Space And Defense Corporation Spacecraft thermal disturbance control system
US5310144A (en) * 1992-07-06 1994-05-10 Hughes Aircraft Company Method and apparatus for satellite torque balancing
FR2710314B1 (fr) * 1993-09-23 1995-12-15 Aerospatiale Satellite stabilisé 3-axes à pointage géocentrique en orbite basse à générateur solaire orientable 1-axe.
US5738309A (en) * 1996-02-28 1998-04-14 Hughes Electronics Single axis correction for orbit inclination
US5996942A (en) * 1996-10-16 1999-12-07 Space Systems/Loral, Inc. Autonomous solar torque management
US5906339A (en) * 1996-11-07 1999-05-25 Motorola, Inc. Multiple axis solar sailing
US6003817A (en) * 1996-11-12 1999-12-21 Motorola, Inc. Actively controlled thermal panel and method therefor
GB2320232B (en) * 1996-12-12 2000-09-27 Ico Services Ltd Satellite and Method of Operating a Satellite
US6892987B2 (en) * 2003-07-25 2005-05-17 Sirius Satellite Radio Inc. Predicting, bounding and mitigating satellite attitude disturbances arising from infrared earth sensors for satellites in inclined, elliptical orbits
US7185858B2 (en) * 2003-11-26 2007-03-06 The Boeing Company Spacecraft gyro calibration system
KR100573876B1 (ko) * 2004-07-13 2006-04-25 한국과학기술원 태양 복사 압력을 이용하여 타원 궤도에 있는 위성 자세제어 방법
US9764858B2 (en) * 2015-01-07 2017-09-19 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Model predictive control of spacecraft
US10618678B1 (en) * 2015-10-20 2020-04-14 Space Systems/Loral, Llc Self-balancing solar array

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695554A (en) * 1970-10-16 1972-10-03 Rca Corp Nutation damping in dual-spin spacecraft
US3877316A (en) * 1971-06-09 1975-04-15 Hughes Aircraft Co Isolated frame on platform stabilized by spinning body
DE2537577A1 (de) * 1975-08-22 1977-03-03 Michael Dipl Ing Truemper Lagerregelung fuer satelliten
US4096427A (en) * 1975-10-21 1978-06-20 Hughes Aircraft Company Nutation damping in dual-spin stabilized devices
US4084772A (en) * 1976-01-28 1978-04-18 Rca Corporation Roll/yaw body steering for momentum biased spacecraft
DE2642061C2 (de) * 1976-09-18 1983-11-24 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Lageregelungs- und Bahnänderungsverfahren für einen dreiachsenstabilisierbaren Satelliten, insbesondere für einen geostationären Satelliten und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4071211A (en) * 1976-09-23 1978-01-31 Rca Corporation Momentum biased active three-axis satellite attitude control system
US4294420A (en) * 1978-01-30 1981-10-13 Matra Attitude control systems for space vehicles
BE874523A (fr) * 1979-02-28 1979-06-18 Organisation Europ De Rech S S Systeme de controle du vecteur moment du couple d'un satellite artificiel
US4325124A (en) * 1979-02-28 1982-04-13 Organisation Europeenne De Recherches Spatiales System for controlling the direction of the momentum vector of a geosynchronous satellite
US4272045A (en) * 1979-03-29 1981-06-09 Rca Corporation Nutation damping in a dual-spin spacecraft
US4230294A (en) * 1979-07-23 1980-10-28 Rca Corporation Closed loop roll control for momentum biased satellites
FR2513589A1 (fr) * 1981-09-28 1983-04-01 Aerospatiale Procede et dispositif pour aligner l'axe de roulis d'un satellite avec une direction desiree
FR2530046A1 (fr) * 1982-07-06 1984-01-13 Matra Procede et dispositif de commande d'attitude pour satellite geosynchrone
FR2531547A1 (fr) * 1982-08-03 1984-02-10 Europ Agence Spatiale Systeme de controle d'attitude d'un satellite geostationnaire

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FR2580582A1 (fr) 1986-10-24

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