一种卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种卫星喷气角动量卸载方法及系统，其中方法包括：计算卫星三个正交坐标轴方向上的反作用轮组需要卸载的角动量；确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值；根据开启阈值和关闭阈值，确定三轴卸载角动量的卸载需求；根据三轴卸载角动量的卸载需求，矫正各轴卸载状态；其中，如果三轴角动量卸载需求为卸载三轴或一轴角动量，则不进行卸载状态矫正；如果有两轴角动量需要卸载，则将卸载状态矫正为卸载两个轴中更大的角动量；根据矫正后的各轴卸载状态，获得卸载喷气宽度指令。本发明专利技术能够提高喷气卸载角动量的效率，减少燃料消耗；能够使三轴角动量更长时间保持在较小范围内，在轨遥控切出喷气卸载模式后反作用轮残余角动量更少。动量更少。动量更少。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质


[0001]本专利技术涉及卫星反作用轮角动量管理
，具体地，涉及一种卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质。

技术介绍

[0002]为了减少卫星推进喷嘴的安装个数，目前常采用推进喷嘴端面斜装的布局方案，以实现姿轨控耦合共用的目的。喷气控制用于姿态控制时，可用于卫星三轴姿态稳定控制和角动量卸载。端面斜装喷嘴的情况下，不能产生任意方向的喷气力矩，会导致非卸载轴角动量发生较大波动，角动量卸载效率低，当地面遥控退出喷气卸载后残余角动量较多。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种高效的卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种卫星喷气角动量卸载方法，包括：
[0005]计算卫星三个正交坐标轴方向上的反作用轮组需要卸载的角动量，得到三轴卸载角动量；
[0006]确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值；
[0007]根据所述开启阈值和所述关闭阈值，确定所述三轴卸载角动量的卸载需求；
[0008]根据所述三轴卸载角动量的卸载需求，矫正各轴卸载状态；其中，如果所述三轴角动量卸载需求为卸载三轴或一轴角动量，则不进行卸载状态矫正；如果有两轴角动量需要卸载，则将卸载状态矫正为卸载两个轴中更大的角动量；
[0009]根据矫正后的各轴卸载状态，获得卸载喷气宽度指令。
[0010]优选地，所述三轴卸载角动量ΔH表示为：ΔH＝[Δhx，Δhy，Δhz]，单位Nms；其中，Δhx，Δhy，Δhz分别为x轴、y轴和z轴的卸载角动量。
[0011]优选地，所述确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值，包括：
[0012]设：所述开启阈值表示为：k1，所述关闭阈值表示为：k2；其中，k1取值为反作用轮组可使用角动量的50％，k2取值为反作用轮组的可使用角动量的10％。
[0013]优选地，所述根据所述开启阈值和所述关闭阈值，确定所述三轴卸载角动量的卸载需求，包括：
[0014]设三轴卸载角动量ΔH表示为：ΔH＝[Δhx，Δhy，Δhz]，其中，Δhx，Δhy，Δhz分别为x轴、y轴和z轴的卸载角动量；
[0015]如果|Δhi|>k1，则当前轴的卸载状态UnloadState_i＝1；
[0016]如果|Δhi|>k2，且前一拍卸载状态UnloadStatePre_i＝1，则当前卸载状态UnloadState_i＝1；
[0017]否则UnloadState_i＝0；
[0018]其中，i为x、y、z中的任意值，1表示卸载当前轴角动量，0表示不卸载当前轴角动
量；k1和k2为卸载角动量的设定阈值，根据获得的每一个轴的卸载状态，得到相应的卸载需求。
[0019]优选地，所述根据所述三轴卸载角动量的卸载需求，矫正各轴卸载状态，包括：
[0020]矫正各轴卸载状态：如果预判的卸载状态结果为1个或3个轴的卸载状态为UnloadState_i＝1，则不进行矫正卸载状态处理；如果预判的卸载状态结果为2个轴的卸载状态为UnloadState_i＝1，则进行如下矫正处理：
[0021]当UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝1，如果|Δhy|>＝|Δhz|，则将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝0；否则，将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝0且UnloadState_z＝1；
[0022]当UnloadState_x＝1且UnloadState_y＝0且UnloadState_z＝1，如果|Δhx|>＝|Δhz|，则将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝1且UnloadState_y＝0且UnloadState_z＝1；否则，将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝0且UnloadState_z＝1；
[0023]当UnloadState_x＝1且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝0，如果|Δhx|>＝|Δhy|则将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝1且UnloadState_y＝0且UnloadState_z＝0；否则，将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝0。
[0024]优选地，所述根据矫正后的各轴卸载状态，获得卸载喷气宽度指令，包括：
[0025]如果矫正后的任意一轴的卸载状态为UnloadState_i＝0，则卸载当前轴角动量的喷气脉冲宽度指令输出Tci＝0，否则根据卸载角动量Δhi得到喷气脉宽指令为：若Δhi>0，则Tci＝
‑
Δp，若Δhi<0，则Tci＝Δp，其中，Tci表示卸载当前轴角动量的喷气脉冲宽度指令，Δp表示喷气脉宽。
[0026]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种卫星喷气角动量卸载系统，包括：
[0027]三轴卸载角动量计算模块，该模块用于计算卫星三个正交坐标轴方向上的反作用轮组需要卸载的角动量，得到三轴卸载角动量；
[0028]卸载阈值确定模块，该模块用于确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值；
[0029]卸载需求确定模块，该模块用于根据所述开启阈值和所述关闭阈值，确定所述三轴卸载角动量的卸载需求；
[0030]卸载状态矫正模块，该模块用于据所述三轴卸载角动量的卸载需求，对各轴卸载状态进行矫正；其中，如果所述三轴角动量卸载需求为卸载三轴或一轴角动量，则不进行卸载状态的矫正；如果有两轴角动量需要卸载，则将卸载状态矫正为卸载两个轴中更大的角动量；
[0031]卸载喷气宽度指令确定模块，该模块用于根据决策的各轴卸载状态，获得卸载喷气宽度指令。
[0032]根据本专利技术的第三个方面，提供了一种计算机终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行上述中任一项所述的方法，或，运行上述的系统。
[0033]根据本专利技术的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机
程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述中任一项所述的方法，或，运行上述的系统。
[0034]由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
[0035]本专利技术提供的卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质，能够提高喷气卸载角动量的效率，减少燃料消耗。
[0036]本专利技术提供的卫星喷气角动量卸载方法、系统、终端及介质，在环境力矩较小的情况下，能够使三轴角动量更长时间保持在较小范围内，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星喷气角动量卸载方法，其特征在于，包括：计算卫星三个正交坐标轴方向上的反作用轮组需要卸载的角动量，得到三轴卸载角动量；确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值；根据所述开启阈值和所述关闭阈值，确定所述三轴卸载角动量的卸载需求；根据所述三轴卸载角动量的卸载需求，矫正各轴卸载状态；其中，如果所述三轴角动量卸载需求为卸载三轴或一轴角动量，则不进行卸载状态矫正；如果有两轴角动量需要卸载，则将卸载状态矫正为卸载两个轴中更大的角动量；根据矫正后的各轴卸载状态，获得卸载喷气宽度指令。2.根据权利要求1所述的卫星喷气角动量卸载方法，其特征在于，所述三轴卸载角动量ΔH表示为：ΔH＝[Δhx，Δhy，Δhz]，单位Nms；其中，Δhx，Δhy，Δhz分别为x轴、y轴和z轴的卸载角动量。3.根据权利要求1所述的卫星喷气角动量卸载方法，其特征在于，所述确定喷气卸载的开启阈值和关闭阈值，包括：设：所述开启阈值表示为：k1，所述关闭阈值表示为：k2；其中，k1取值为反作用轮组可使用角动量的50％，k2取值为反作用轮组的可使用角动量的10％。4.根据权利要求1所述的卫星喷气角动量卸载方法，其特征在于，所述根据所述开启阈值和所述关闭阈值，确定所述三轴卸载角动量的卸载需求，包括：设三轴卸载角动量ΔH表示为：ΔH＝[Δhx，Δhy，Δhz]，其中，Δhx，Δhy，Δhz分别为x轴、y轴和z轴的卸载角动量；如果|Δhi|>k1，则当前轴的卸载状态UnloadState_i＝1；如果|Δhi|>k2，且前一拍卸载状态UnloadStatePre_i＝1，则当前卸载状态UnloadState_i＝1；否则UnloadState_i＝0；其中，i为x、y、z中的任意值，1表示卸载当前轴角动量，0表示不卸载当前轴角动量；k1和k2为卸载角动量的设定阈值，根据获得的每一个轴的卸载状态，得到相应的卸载需求。5.根据权利要求1所述的卫星喷气角动量卸载方法，其特征在于，所述根据所述三轴卸载角动量的卸载需求，矫正各轴卸载状态，包括：矫正各轴卸载状态：如果预判的卸载状态结果为1个或3个轴的卸载状态为UnloadState_i＝1，则不进行矫正卸载状态处理；如果预判的卸载状态结果为2个轴的卸载状态为UnloadState_i＝1，则进行如下矫正处理：当UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝1，如果|Δhy|>＝|Δhz|，则将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝1且UnloadState_z＝0；否则，将各轴卸载状态矫正为UnloadState_x＝0且UnloadState_y＝0且Unload...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，容建刚，王尊，朱昊，邵帅，王猛，常亮，
申请(专利权)人：上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：