控制力矩陀螺的動態(tài)掃描成像衛(wèi)星姿態(tài)控制*

趙波林，劉　昆，張　立

(國防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長沙　410073)

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控制力矩陀螺的動態(tài)掃描成像衛(wèi)星姿態(tài)控制*

趙波林，劉昆，張立

(國防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長沙410073)

針對衛(wèi)星動態(tài)掃描成像任務(wù)中的姿態(tài)控制問題，建立衛(wèi)星姿態(tài)動力學(xué)模型，分析動態(tài)掃描成像任務(wù)對姿態(tài)控制的特殊需求。結(jié)合動態(tài)掃描成像任務(wù)需求提出一種典型的姿態(tài)機(jī)動方案，對姿態(tài)機(jī)動過程所需控制力矩進(jìn)行估計(jì)?；谄谕睾托求w實(shí)時(shí)姿態(tài)設(shè)計(jì)一種俯仰機(jī)動控制律，并提出五棱錐構(gòu)型陀螺群的操縱方案。針對某動態(tài)掃描成像任務(wù)衛(wèi)星，對提出的控制律進(jìn)行數(shù)值仿真。仿真結(jié)果證明所提方案可以滿足衛(wèi)星動態(tài)掃描成像的姿態(tài)控制要求。

動態(tài)掃描成像；姿態(tài)控制；姿態(tài)機(jī)動方案；俯仰機(jī)動控制律；五棱錐構(gòu)型陀螺群

隨著遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的遙感衛(wèi)星已經(jīng)不能滿足要求，敏捷遙感衛(wèi)星[1-6]在國際應(yīng)用衛(wèi)星領(lǐng)域已成為新的研究熱點(diǎn)。敏捷遙感衛(wèi)星所具備的高速機(jī)動能力和快速對地定向能力，使衛(wèi)星的靈活性和在軌觀測效率得到了進(jìn)一步的提高。敏捷遙感衛(wèi)星具備完成四類成像任務(wù)的能力[7]：快速成像，立體觀測，圖像拼接，掃描成像。在國際商業(yè)領(lǐng)域，最早的敏捷遙感衛(wèi)星是1999年美國的IKONOS2衛(wèi)星[8]，之后法國、印度等國也相繼推出了自己的系列產(chǎn)品。

傳統(tǒng)遙感衛(wèi)星在成像時(shí)姿態(tài)基本保持不變，而動態(tài)掃描成像則是在衛(wèi)星機(jī)動的過程中完成成像任務(wù)，衛(wèi)星的靈活性和綜合使用效率得到了更大的提升?！?br>