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《超低軌衛(wèi)星氣動參數(shù)及轉(zhuǎn)動慣量在軌實(shí)時辨識.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上海航天AERoSPACESHANGHAI第29卷2012年第5期文章編號：1006—1630(2012)05—0020—05超低軌衛(wèi)星氣動參數(shù)及轉(zhuǎn)動慣量在軌實(shí)時辨識黨朝輝，項(xiàng)軍華(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)航天與材料工程學(xué)院，湖南長沙410073)摘要：給出了超低軌衛(wèi)星氣動參數(shù)和轉(zhuǎn)動慣量的在軌實(shí)時辨識方法。針對超低軌衛(wèi)星所處的稀薄流環(huán)境，建立了鏡面一漫反射模型稀薄流散射系數(shù)的傅里葉級數(shù)模型。根據(jù)衛(wèi)星姿態(tài)動力學(xué)與運(yùn)動學(xué)方程推導(dǎo)了傅里葉級數(shù)模型中各氣動參數(shù)以及衛(wèi)星轉(zhuǎn)動慣量的線性觀測模型。以采用氣動主動控制方式的近地圓軌道納星為仿真對象，用遞推最小二乘法進(jìn)行在軌實(shí)時辨識，辨識結(jié)果與設(shè)定值
2、一致。方法對衛(wèi)星在軌實(shí)時控制時需獲取高精度的氣動力矩和衛(wèi)星真實(shí)轉(zhuǎn)動慣量有重要的意義。關(guān)鍵詞：超低軌衛(wèi)星；氣動參數(shù)；轉(zhuǎn)動慣量；實(shí)時辨識‘中圖分類號：0231文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AReal—TimeIdentificationofPneumaticParametersandInertiaMomentforUltra-LOW0rbitSatelliteDANGZhao—hui．XIANGJun—hua(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，
3、Hunan，China)Abstract：Areal—timeidentificationmethodofpneumaticparametersandinertiamomentfortheultra—loworbitsatellitewasputforwardinthispaper．TheFourierseriesmodelofaccommodationcoefficientwithintimeofthemirrordiffusereflectionmodelintheenvironmentofrarefiedgaswasestablished．The1inearobser
4、vationmodelofthepneumaticparametersandinertiamomentofthesatelliteinFourierseriesmodelwasdeducedbasedontheattitudedynamicandkinematicequation．Thereal—timedeterminationonorbitusingrecursiveleastsquaremethodwassimulatedforalowearthcircleorbitsatelliteusingpneumaticactivecontro1．Theresultswere
5、consistentwiththetheoreticalanalysis．Thismethodcouldbeusedinthesituationwhichneededthehighprecisioncalculatingofaerodynamicsandtrueinertiamoment．Keywords：Ultra-loworbitsatellite；Pneumaticparameter；Inertiamoment；Real—timeidentification0引言動力矩進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)主動控制方案。目前，多數(shù)研隨著針對快速響應(yīng)空間的各種空間計劃的提究衛(wèi)星氣動穩(wěn)定的方案將稀
6、薄流下的散射系數(shù)作為出，國外對超低軌道衛(wèi)星氣動穩(wěn)定性的研究越來越已知常值，而實(shí)際上散射系數(shù)是來流入射角、來流速重視，而國內(nèi)的研究卻非常少。超低軌道一般指高度、來流溫度，以及作用面當(dāng)?shù)販囟鹊暮瘮?shù)。當(dāng)衛(wèi)星度在200km及以下的衛(wèi)星軌道，其顯著特點(diǎn)是稀在軌運(yùn)行時，由于太陽輻射角度的不斷變化，其表面薄流影響下衛(wèi)星所受的氣動力矩不可忽略。傳統(tǒng)溫度也在不斷變化，導(dǎo)致散射系數(shù)隨時間不斷變動?！?，氣動力矩一般被視作干擾力矩，但也有用于被動為準(zhǔn)確分析衛(wèi)星的氣動力，需在軌實(shí)時辨識散射系或輔助姿態(tài)穩(wěn)定。近年來，文獻(xiàn)[2]等提出了利用氣數(shù)。本文用一種級數(shù)展開將散射系數(shù)表示成衛(wèi)星軌道角速度和時間的
7、傅里葉級數(shù)函數(shù)，通過辨識相應(yīng)收稿日期：2010—06—12；修回日期：2010—07—07的級數(shù)系數(shù)從而獲取散射系數(shù)的方法進(jìn)行了研究，作者簡介：黨朝輝(1986一)，男，碩士生，主要研究方向?yàn)轱w行器系統(tǒng)動力學(xué)與控制。并對衛(wèi)星轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行了辨識。第29卷2012年第5期黨朝輝，等：超低軌衛(wèi)星氣動參數(shù)及轉(zhuǎn)動慣量在軌實(shí)時辨識1姿態(tài)動力學(xué)模型fF一(2一a)pvAnsin。；【F一apvAvcosflsin1．1坐標(biāo)系定義式中：P為大氣密度；為來流速度；A為氣動板面令Oxz為參考坐標(biāo)系，O-xyz為衛(wèi)星體坐標(biāo)積l_1]。設(shè)
