【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及,该方法的步骤包括:(1)确定特征主轴和欧拉角;(2)对欧拉角进行轨迹规划得到特征主轴方向上的规划角速度函数和规划角度函数;(3)计算姿态机动过程中的规划四元数函数和规划目标角速度函数;(4)输出规划四元数函数和规划目标角速度函数到外部控制系统;该方法可以适用于单轴、双轴或三轴机动情况,可以得到最短路径的机动轨迹,实现多轴同时机动到位并稳定,满足快速机动的需求。【专利说明】
本专利技术涉及姿态机动领域,特别是涉及。
技术介绍
国内卫星单轴姿态机动技术已经比较成熟,有专利技术给出单轴姿态机动的 bang-bang轨迹规划方法、正弦轨迹规划方法。但对于多轴姿态机动没有相关的轨迹规划方 法。 若仍采用单轴姿态机动技术实现多轴姿态机动的话,一方面姿态机动轨迹不是最 短路径,另一方面,由于各轴机动角度不同,则导致各轴轨迹规划到位时间不统一,这两点 都将直接影响姿态机动时间,降低姿态机动的快速性。 同时,传统的单轴机动采用殴拉角进行姿态描述,对于多轴大角度姿态机动,存在 姿态角表述时转序选择困难的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供,该 方法根据初始姿态四元数和目标姿态四元数确定误差四元数,以误差四元数的指向作为转 动轴方向,即选择绕特征主轴机动,并以误差四元数确定的欧拉角作为机动的角度,完成轨 迹规划,可以适用于单轴、双轴或三轴姿态机动情况,得到最短路径的机动轨迹,并实现多 轴同时机动到位并稳定,可以避免现有技术采用单轴机动方式分别完成多轴机动时的姿态 角转序选择的 ...
【技术保护点】
一种姿态机动的轨迹规划方法,其特征在于包括下列步骤:(1)、根据机动起点的姿态四元数qB和机动目标点的姿态四元数qT,确定误差四元数qBT、欧拉角Φ和特征主轴具体计算方法如下:qBT=qB-1⊗qT]]>Φ=2acos(NBT)其中,代表四元数乘积计算,机动起点的姿态四元数qB的矢量部分和标量部分分别为VB和NB,则的矢量部分VB′=‑VB,的标量部分NB′=NB;acos()代表反余弦函数,NBT为误差四元数qBT的标量部分;VBT为误差四元数qBT的矢量部分;(2)、对沿特征主轴的欧拉角Φ进行轨迹规划,得到特征主轴方向上的规划角速度函数和规划角度函数Φr(t),其中t为时间变量;(3)、根据步骤(2)得到的规划角速度函数和规划角度函数Φr(t),并利用机动特征主轴和机动起点四元数qB,得到姿态机动过程中的规划四元数函数qr(t)和规划目标角速度函数ωr(t),具体计算过程如下:(3a)、根据机动特征主轴和规划角度函数Φr(t)得到第一规划四元数函数qm(t),其中,第一规划四元数函数qm(t)矢量部分和标量部分分别为Vm(t)和Nm(t):Nm(t)=cos ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:王淑一,魏春岭,雷拥军,宗红,董筠,李明群,童雷,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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