三軸穩(wěn)定微衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真.pdf

1、微小衛(wèi)星具有重量輕、體積小、研制成本低等特點，在完成空間任務中起著獨特的作用。姿態(tài)控制系統(tǒng)是微小衛(wèi)星完成各種任務的基本前提，是微小衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)之一和研究重點。 衛(wèi)星姿態(tài)測控系統(tǒng)包括姿態(tài)的確定和具體的姿態(tài)控制兩部分，姿態(tài)的確定是根據(jù)姿態(tài)傳感器來獲得衛(wèi)星實時的姿態(tài)參數(shù)，而姿態(tài)控制是指衛(wèi)星從當前姿態(tài)向某一個目標姿態(tài)的定向過程。 本文系統(tǒng)地研究了三軸穩(wěn)定衛(wèi)星的姿態(tài)確定及姿態(tài)控制系統(tǒng)，提出了基于粒子濾波的姿態(tài)參數(shù)處理方法，同時，

2、對各主要控制模式進行了詳盡的理論分析和具體的仿真研究，并在仿真研究的基礎(chǔ)上對姿態(tài)控制的軟件設(shè)計方面進行了較為深入的研究。 首先，文章采用太陽敏感器、磁強計定姿方案，并結(jié)合新興的粒子濾波算法對實時的姿態(tài)參數(shù)進行處理，給出了不同粒子數(shù)目下粒子濾波的性能比較。并將粒子濾波算法與EKF濾波算法進行了性能對照，驗證了粒子濾波算法對于低精度微小衛(wèi)星姿態(tài)控制的可行性。 其次，本文對姿態(tài)控制過程中涉及各控制模式進行了仿真研究，并給出了基

3、于磁力矩器的動量輪卸載以及穩(wěn)態(tài)控制模式中的章、進動控制的仿真結(jié)果。同時，對衛(wèi)星姿態(tài)機動模式進行了初步的探討，并對衛(wèi)星小角度姿態(tài)機動進行了仿真，仿真效果良好。 最后，本文對姿態(tài)控制的軟件設(shè)計進行了深入研究，根據(jù)是否有地面遙控的不同情況，詳細的討論了兩種不同的軟件設(shè)計方法以及具體的實現(xiàn)過程，同時給出了軟件運行的最終結(jié)果。 總之，文章較深入的研究了微衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)，并對姿態(tài)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計給出了具體的設(shè)計方案，對一般衛(wèi)星姿