一种同步自旋卫星姿态控制优化方法

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1、第33卷第6期2014年11月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTY&CTechnologyV01．33No．6NOV．2014引用格式：李全军，袁勇，李建勇，等．一种同步自旋卫星姿态控制优化方法[J]．飞行器测控学报，2014，33(6)：530—534．LiQuanjun，YuanYong，LiJianyong，eta1．Anoptimizationmethodofattitudecontrolforspin-stabilizedgeostationarysatellites[J]．JournalofSpacecraftT

2、T&CTechnology，2014，33(6)：530—534．一种同步自旋卫星姿态控制优化方法。李全军，袁勇，李建勇，赵亮(西安卫星测控中心·西安·710043)摘要：根据同步自旋卫星姿态的运动规律以及自旋卫星姿态的长期实测数据，建立了姿态变化规律方程，采用最小二乘方法求解姿态变化方程，实现对自旋卫星姿态预测，预测误差小于0．05。。针对目前工程应用中姿态保持周期短的问题，结合姿态及轨道倾角变化规律，建立目标姿态选取的约束方程，并利用投影梯度法求解约束方程，寻求姿态保持时间长的姿态控制目标。实际应用结果表明：该方法可以延长姿态控制周期，使自

3、旋卫星姿态保持周期达到1a。关键词：自旋稳定卫星；姿态控制；目标姿态；姿态保持周期中图分类号：V448．22文献标志码：A文章编号：1674—5620(2014)06—0530—05DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2014—06—0530—05AnOptimizationMethodofAttitudeControlfOrSpin—StabilizedGeostationarySatellitesLIQuanjun，YUANYong，LIJianyong，ZHAOLiang(xi’anSatelliteControlC

4、enter，Xi’an710043)Abstract：Anequationofattitudevariationisestablishedbasedontheattitudemotionofspin-stabilizedgeostationarysatellitesandlongtermmeasurementdata．Theequationofattitudevariationisdeducedbyleastsquares．AccordingtOtheequation，thetrendofchangeofattitudecanbepredict

5、edandtheerrorofthepredictedattitudeislessthan0．05。．Basedonthevariationofattitudeandorbitinclination，aconstraintequationoftargetattitudeisestablishedtOsolvetheproblemofshortattitudekeepingperiodinengineeringapplications．ProjectiongradientmethodisusedtOsolvetheconstraintequati

6、onandtargetattitudeoflongkeepingperiodisfound．PracticalapplicationresultsshowthatthemethodprolongstheperiodofattitudecontrolandtheperiodofattitudecontrolisuptOoneyearforspin-stabilizedsatellites．Keywords：spin—stabilizedsatellites；attitudecontrol；targetattitude；periodofattitu

7、dekeeping0引言自旋稳定卫星由于其简单可靠，运行稳定，在航天器领域仍保持一定地位，尤其是在气象卫星的运用上，如我国的同步气象卫星和欧洲2002年发射的第二代气象卫星都采用自旋平厶[1

8、。由于工程需要，自旋稳定卫星需要建立某种预定的自旋轴方位[2。3]，且姿态必须保持在一定范围内，因此，需对其进行姿态控制以使其姿态保持在要求的范围内。而姿态控制会在短期内影响载荷应用的效果，因此，如何减少姿态控制次数、延长姿态保持时间就显得非常重要。这就要寻找自旋稳定卫星姿态变化规律，根据其变化规律，优化姿态控制策略，寻找最优的姿态控制目标。*收稿日期：2

9、014—03—31；修回日期：2014—05—29；网络出版时间：2014—12—1909：59：30网络出版地址：http：∥WWW．cnki．ne