空間站大角度姿態(tài)機(jī)動策略地面仿真.pdf

1、姿態(tài)控制系統(tǒng)是空間站的重要組成部分，其性能直接決定了空間站在軌運(yùn)行的各種技術(shù)指標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。本文以我國空間站工程為背景，針對大角度姿態(tài)控制任務(wù)的地面驗(yàn)證，開展了姿態(tài)機(jī)動路徑規(guī)劃、全數(shù)字仿真以及半實(shí)物仿真方案設(shè)計(jì)等工作，主要研究成果如下：
　　研究了基于變錐角構(gòu)型控制力矩陀螺的姿態(tài)機(jī)動路徑規(guī)劃。建立了變錐角五棱錐構(gòu)型的控制力矩陀螺模型；基于Gauss偽譜法對姿態(tài)路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了求解；研究了五棱錐錐角與初始框架角對姿態(tài)機(jī)動任務(wù)完成時間

2、的影響，并通過算例進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過優(yōu)化錐角與初始框架角，大大降低了姿態(tài)機(jī)動任務(wù)的完成時間。
　　建立了空間站高精度姿態(tài)機(jī)動全數(shù)字仿真系統(tǒng)，驗(yàn)證了規(guī)劃結(jié)果的可行性。提出了姿態(tài)控制仿真系統(tǒng)的功能與性能指標(biāo)，定義了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作模式；建立了基于RT-LAB仿真平臺的實(shí)時仿真系統(tǒng)；通過仿真算例驗(yàn)證了執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同工作模式的可行性；基于機(jī)動路徑規(guī)劃結(jié)果，研究了太陽帆板的對日定向運(yùn)動、陀螺誤差以及測量誤差對規(guī)劃結(jié)果的影響。