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题名倾斜轨道对地指向小卫星对日跟踪姿态控制算法
被引量：1
- 1
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作者
刘燎
孙华苗
李立涛
张迎春
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机构
深圳航天东方红海特卫星有限公司
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2018年第2期35-40,共6页
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基金
国家自然科学基金(61473297)
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文摘
固定安装太阳电池阵形式的对地指向小卫星,运行在倾斜轨道时太阳电池阵光照条件恶劣,限制了小卫星的应用。文章研究了对地指向小卫星姿态跟踪控制,提出了控制算法。首先,对太阳电池阵法线和太阳方向矢量进行分析,得到最优的偏航角、偏航角速度和偏航角加速度。然后,基于卫星姿态动力学给出了3个互相垂直安装的反作用飞轮控制律,并利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统的渐近稳定性。以某小卫星为例,对控制算法进行验证,结果表明:文章提出的控制算法具有很好的实用性,控制律有效,能达到太阳电池阵跟踪太阳的效果。
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关键词
倾斜轨道小卫星
太阳电池阵
光照条件
姿态跟踪
控制稳定性
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Keywords
inclined-orbit small satellite
solar array
sunlight condition
attitude tracking
control stability
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分类号
V442
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名微小卫星三轴磁强计测量误差校正方法
被引量：3
- 2
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作者
刘燎
孙华苗
何波
薛力军
张迎春
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机构
深圳航天东方红海特卫星有限公司
微小卫星控制系统仿真与测试工程实验室
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2018年第1期89-95,共7页
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基金
国家自然科学基金(61473297)
深圳市技术攻关项目(JSGG20160429165838848)
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文摘
微小卫星在轨进行磁阻尼和磁定姿时,要利用三轴磁强计测量磁场强度,由温度变化引起的测量误差大大降低了测量精度,因而要对测量误差进行校正。文章提出一种校正方法,通过分析三轴磁强计的测量误差建立误差校正模型,利用磁环境模拟器的磁场强度、温度及三轴磁强计的输出电压,对三轴磁强计进行温度建模,利用伪逆法求得三轴磁强计的标定系数,再利用标定系数和零位电压对温度进行线性拟合,可实现三轴磁强计测量的温度补偿。在温度可变的磁环境模拟器中采用校正方法对三轴磁强计进行测试,结果显示该校正方法具有很好的实用性。
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关键词
微小卫星
三轴磁强计
温度模型
标定系数
线性拟合
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Keywords
micro-satellite
three-axis magnetometer
temperature model
calibration coefficient
linear fitting
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名基于GPS测量数据的卫星在轨轨道预报算法研究
被引量：1
- 3
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作者
刘燎
孙华苗
李立涛
张迎春
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机构
深圳航天东方红海特卫星有限公司
哈尔滨工业大学航天学院
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出处
《上海航天》
CSCD
2017年第2期120-126,共7页
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基金
国家自然科学基金资助(61473297)
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文摘
为提高微小卫星的在轨轨道预报能力,针对常用的低轨近圆卫星轨道,根据解析的轨道动力学模型,基于无奇点变量的拟平均要素法,用Kalman滤波技术给出了一种卫星解析星历参数在轨估计算法,用GPS测量信息对相关星历模型参数进行在轨估计。给出了算法流程。先由外部标志判断滤波器初始化状态,若需初始化,则可基于GPS测量数据,或地面上注星历参数,或上次滤波所得星历参数进行;若初始化已完成,则对星历模型参数进行Kalman滤波,得到更新的星历参数。给出了滤波算法中轨道预报、残差计算、量测计算和UD分解的计算模型。仿真结果表明:对轨道高度450km以上的近地圆轨道,7d内的预报精度优于20km。算法具自启动(自初始化)、收敛性佳、对测量数据的采样要求不严格等优点,实用性好。
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关键词
微小卫星
自主能力
低轨近圆卫星轨道
星历模型
轨道预报
GPS测量数据
拟平均要素
KALMAN滤波
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Keywords
micro-satellite
self-management
near circular LEO
ephemeris parameter
orbit prediction
GPS data
quasi-mean element
Kalman filter
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名应用GNSS定位数据的微小卫星自主导航方案设计
被引量：1
- 4
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作者
刘燎
吴爱国
陶钊榕
孙华苗
谢成清
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机构
哈尔滨工业大学(深圳)
深圳航天东方红海特卫星有限公司
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出处
《航天器工程》
CSCD
北大核心
2019年第5期7-12,共6页
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基金
国家自然科学基金(11802073)
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文摘
为了提高微小卫星的自主能力,设计应用全球卫星导航系统(GNSS)定位数据的微小卫星自主导航方案,可进行自主轨道确定和轨道预报。GNSS接收机生成的定位数据发送给自主导航模块,利用扩展卡尔曼(Kalman)滤波进行导航运算。同时,定位数据发送给星历模型生成器,后者基于解析轨道模型来估计平均轨道参数。当GNSS接收机出现故障后,估计得到的轨道参数可作为备份,确保卫星在轨飞行时能获得轨道信息。利用MATLAB软件进行数学仿真,结果表明:对于700 km的近地圆轨道,滤波精度在25 m以内,5天内的预报精度在15 km以内,证明导航方案具有很好的实用性。
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关键词
微小卫星
自主导航
扩展卡尔曼滤波
轨道预报
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Keywords
micro-satellite
autonomous navigation
extend Kalman filter
orbit prediction
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名微小卫星推力器姿轨一体化控制技术研究
被引量：1
- 5
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作者
刘燎
吴爱国
孙华苗
魏世隆
谢成清
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机构
哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院
深圳航天东方红卫星有限公司
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出处
《上海航天（中英文）》
CSCD
2022年第5期101-106,共6页
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基金
国家自然科学基金(11802073)。
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文摘
随着微小卫星的技术发展,采用微小卫星组网和轨道机动的需求越来越多。针对微小卫星重量轻、功耗低的特点,本文提出了基于推力器的姿轨一体化控制方案。该方案采用一个大推力器进行轨道控制,4个斜装小推力器兼顾轨道控制和姿态控制,不仅可在卫星轨道机动中实现三轴姿态控制,同时可提高控制系统的功能密度。采用Matlab仿真分析,给出了在卫星轨道机动中同时兼顾三轴姿态控制的仿真曲线。仿真结果表明:本文提出的控制策略具有很好的实用性。
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关键词
微小卫星
姿轨一体化
推力器
相平面
开关线
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Keywords
micro-satellite
integrated attitude and orbit control
thruster
phase-plane
switching line
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分类号
V442
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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