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申请/专利权人:上海航天控制技术研究所
摘要:本发明提供一种空间飞行器多约束相对指向坐标系的建立方法,包含步骤:根据轨道系下飞行器与目标的相对位置矢量,计算使飞行器X轴指向目标的两个转角α、β,得到第一指向坐标系;根据两个转角α、β计算轨道系到第一指向坐标系的姿态四元数qo→m;根据飞行器轨道系到第一指向坐标系的姿态四元数qo→m和轨道系到飞行器本体系的四元数qo→b,计算飞行器本体系相对第一指向坐标系的姿态四元数qm→b和姿态转换矩阵Am→b;根据不同的约束,计算第三次转角γ;从轨道系起始,按照231转序转动角度α、β、γ,得到第二指向坐标系;计算飞行器本体系相对于第二指向坐标系的四元数、角速度、前馈角加速度,为飞行器的大动态指向跟踪控制提供前馈控制量解算的必要条件。
主权项:1.一种空间飞行器多约束相对指向坐标系的建立方法,其特征在于包括如下步骤:S1、根据轨道系OX0Y0Z0下飞行器与目标的相对位置矢量,计算先绕轨道系的OY0轴转动的角度α,得到坐标系OX1Y1Z1,再绕坐标系OX1Y1Z1系的OZ1轴转动的角度β,得到第一指向坐标系OX2Y2Z2,使此时飞行器本体系的X轴指向目标;S2、根据两个转角α、β计算轨道系到第一指向坐标系的姿态四元数qo→m;S3、根据轨道系到第一指向坐标系的姿态四元数qo→m和轨道系到飞行器本体系的四元数qo→b,计算飞行器本体系相对第一指向坐标系的姿态四元数qm→b和姿态转换矩阵Am→b;S4、根据不同的约束,计算第一指向坐标系OX2Y2Z2绕OX2轴的转角γ,所述约束包括普通对目标指向约束、节省角动量约束、光照约束、数传指向约束、滚动轴少控制约束;S5、从轨道系起始,按照231转序转动角度α、β、γ得到第二指向坐标系OX3Y3Z3,计算轨道系到第二指向坐标系的四元数qo→q和姿态转换矩阵Ao→q;S6、计算飞行器本体系相对于第二指向坐标系的四元数qq→b、飞行器本体系相对于第二指向坐标系的角速度和前馈角加速度在飞行器本体系下的表示,为飞行器的大动态指向跟踪控制提供前馈控制量解算的必要条件。
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百度查询: 上海航天控制技术研究所 一种空间飞行器多约束相对指向坐标系的建立方法
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