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申请/专利权人：北京控制工程研究所

摘要：一种适应姿态重定向的SGCMG动态框架角速度确定方法，步骤包括：根据当前实时的n个SGCMG的框架角向量δ，确定n个SGCMG的合成角动量H、框架角运动方程的雅克比矩阵Jacob、SGCMG框架角偏离标称的距离Δδnorm；根据姿态重定向轨迹的特征时间参数和H、Jacob、Δδnorm，确定SGCMG框架角速度将所述SGCMG框架角速度作为框架角速度指令，控制SGCMG低速框架轴按照所述框架角速度指令转动，进行卫星姿态的姿态重定向。本发明方法根据姿态重定向运动规律，由机动过程不同阶段对SGCMG系统合成角动量、框架偏离标称构型距离等变化的不同目标需求，引入相应参数动态调整机制，优化姿态重定向方式下CMG操纵性能。

主权项：1.一种适应姿态重定向的SGCMG动态框架角速度确定方法，卫星安装有n个SGCMG，其特征在于，包括步骤如下：1根据卫星轨迹规划，确定姿态重定向轨迹的特征时间参数；所述特征时间参数包括：t2、t3；其中，t2为姿态重定向机动减速开始时刻，t3为姿态重定向机动结束时刻；2根据当前实时的n个SGCMG的框架角向量δ，确定n个SGCMG的合成角动量H、框架角运动方程的雅克比矩阵Jacob、SGCMG框架角偏离标称的距离Δδnorm；3根据步骤1确定的所述特征时间参数和步骤2确定的所述SGCMG框架角偏离标称的距离、n个SGCMG合成角动量H、框架角运动方程的雅克比矩阵，确定SGCMG框架角速度将所述SGCMG框架角速度作为框架角速度指令，控制SGCMG低速框架轴按照所述框架角速度指令转动，进行卫星姿态重定向；步骤2所述确定n个SGCMG的合成角动量H、框架角运动方程的雅克比矩阵Jacob、框架角偏离标称的距离Δδnorm，具体为：H＝hAsinδ+BcosδE，Jacob＝Acosδ-Bsinδ，Δδnorm＝||δ-δ0||，δ0＝[δ01...δ0i...δ0n]T，δ＝[δ1...δi...δn]T， 其中，所述n个SGCMG以任意规律由1～n编号处理，δ0为n个SGCMG的标称框架角向量，δ0i为第i个SGCMG的标称框架角；h为SGCMG的高速转子的标称角动量，卫星安装的n个SGCMG角动量相同，H为n个SGCMG的合成角动量，A、B为与n个SGCMG框架轴安装指向相关的3×n维的系数矩阵，A矩阵的第i列对应第i个SGCMG的框架角为90°时，第i个SGCMG高速转子的角动量方向的三轴分量，B矩阵的第i列对应第i个SGCMG框架角为0°时，第i个高速转子的角动量方向的三轴分量；E为n维的单位矩阵，E＝[11...1]T；δi为第i个SGCMG的框架角，i∈[1，n]；步骤3所述确定SGCMG框架角速度的方法，包括步骤如下：31根据所述步骤2确定的所述SGCMG框架角偏离标称的距离，确定增益系数kαδ；32根据步骤1确定的所述姿态重定向机动结束时刻t3与姿态重定向机动减速开始时刻t2，确定增益系数kαt；33根据步骤1确定的所述n个SGCMG合成角动量H，确定增益系数kαH；34根据步骤2确定的所述框架角运动方程的雅克比矩阵和步骤31～33确定的所述kαδ、kαt、kαH，确定框架角速度步骤34所述确定框架角速度具体为： Inv_Jacob＝Jacob·JacobT+α1I-1，α1＝kαtkαHkαδ，其中，τr为上级输入的控制力矩指令，I为n维单位矩阵。

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