深空探測(cè)器姿態(tài)控制方法研究.pdf

1、本文結(jié)合國(guó)家863科研計(jì)劃項(xiàng)目“深空探測(cè)自主技術(shù)與仿真演示系統(tǒng)”(2004AA735080)，對(duì)深空探測(cè)器姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。主要工作包括：
　　建立了深空探測(cè)器的動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)其星際巡航段分析了其環(huán)境干擾力矩的組成和特性，得出太陽(yáng)光壓力矩是其主要干擾力矩的結(jié)論。
　　針對(duì)配置了典型測(cè)量敏感器的深空探測(cè)器，基于擴(kuò)展Kalman濾波給出了其姿態(tài)確定的方法：針對(duì)星敏感器不可用情形，給出了使用太陽(yáng)敏感器和速率陀螺定姿

2、的濾波器算法；針對(duì)安全模式下的對(duì)地穩(wěn)定定向情形，給出了太陽(yáng)敏感器和高增益天線融合速率陀螺信息的定姿算法；針對(duì)正常巡航模式給出星敏感器和速率陀螺聯(lián)合定姿算法。仿真表明，這些算法在滿足條件時(shí)都能一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器姿態(tài)和陀螺漂移的估計(jì)。
　　針對(duì)以噴氣推力器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的姿態(tài)控制系統(tǒng)，基于相平面分析方法，分別設(shè)計(jì)了PD、時(shí)間最優(yōu)和燃料-時(shí)間混合最優(yōu)控制律，在仿真中分別比較了這幾種方法的特點(diǎn)和適用條件。針對(duì)以反作用飛輪作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三