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视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验
被引量:
20
1
作者
孙志远
张刘
+2 位作者
金光
徐开
陈茂胜
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期2715-2723,共9页
对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差...
对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。
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关键词
凝视卫星
面阵CCD
小型三轴气浮台
全物理仿真
李氏函数
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职称材料
题名
视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验
被引量:
20
1
作者
孙志远
张刘
金光
徐开
陈茂胜
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院研究生院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期2715-2723,共9页
基金
国家自然科学青年基金资助项目(No.61008046)
文摘
对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。
关键词
凝视卫星
面阵CCD
小型三轴气浮台
全物理仿真
李氏函数
Keywords
staring-imaging satellite
area CCD
minitype three-axis air bearing table
physical simulation
Lyapunov function
分类号
V474.262 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验
孙志远
张刘
金光
徐开
陈茂胜
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
20
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职称材料
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