申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2024-04-03

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118192653A

主分类号：G05D1/49

分类号：G05D1/49;G05D1/695

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.14#公开

摘要：一种基于轴角交叉耦合的卫星编队姿态协同控制方法，它属于卫星编队系统与协同控制技术领域。本发明解决了现有方法无法实现编队中成员卫星响应速度不同情况下的高性能姿态协同控制的问题。本发明方法为：步骤1、基于成员卫星姿态跟踪误差四元数求解姿态误差的轴角信息并传递给其他成员卫星；步骤2、根据轴角信息计算成员卫星与其相通信卫星的交叉耦合协同误差角并限幅，通过自适应函数计算跟踪误差角修正量，再对成员卫星的跟踪误差角进行修正并限幅，计算修正后的跟踪误差四元数；步骤3、计算成员卫星的跟踪误差四元数变化率，设计成员卫星的自适应终端滑动模态，最后计算成员卫星的姿态控制量。本发明方法可以应用于卫星编队的协同观测任务。

主权项：1.一种基于轴角交叉耦合的卫星编队姿态协同控制方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、对于每颗成员卫星，均基于自身姿态跟踪误差的四元数信息求解自身姿态误差的轴角信息，并根据星间拓扑结构中的星间通信关系，将自身姿态误差的轴角信息传递给其他成员卫星；步骤二、对于第i颗成员卫星，根据第i颗成员卫星的轴角信息分别计算第i颗成员卫星相对于每颗与其通信的成员卫星的交叉耦合协同误差角，并对计算出的交叉耦合协同误差角进行限幅，得到限幅后的交叉耦合协同误差角；设计自适应函数feθij,e，根据自适应函数和限幅后的交叉耦合协同误差角计算第i颗成员卫星相对于每颗与其通信的成员卫星的跟踪误差角修正量；根据计算出的跟踪误差角修正量对第i颗成员卫星的跟踪误差角θi进行修正，获得第i颗成员卫星调整后的跟踪误差角，并对调整后的跟踪误差角进行限幅，得到第i颗成员卫星限幅后的跟踪误差角；将第i颗成员卫星限幅后的跟踪误差角转换为四元数形式，得到调整后的姿态跟踪误差四元数信息；同理，分别得到每颗成员卫星的调整后的姿态跟踪误差四元数信息；步骤三、根据调整后的姿态跟踪误差四元数信息和角速度误差，分别计算每颗成员卫星的跟踪误差四元数变化率；再根据调整后的姿态跟踪误差四元数信息和跟踪误差四元数变化率分别设计每颗成员卫星的自适应非奇异终端滑动模态；并根据跟踪误差四元数变化率、调整后的姿态跟踪误差四元数信息和自适应非奇异终端滑动模态分别计算每颗成员卫星的姿态控制量，实现卫星编队姿态协同控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 一种基于轴角交叉耦合的卫星编队姿态协同控制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD