一种卫星应急系统变周期控制方法

摘要

一种卫星应急系统变周期控制方法，在合理设计卫星应急状态姿态确定算法的基础上，根据当前中断计数的控制周期实现方式和选用敏感器(陀螺)的状态，设计一种控制周期随应急软件运行时环境变化而改变的系统控制方法。在敏感器(陀螺)选择未发生变化时，每个控制周期不再进行陀螺安装矩阵选择及求伪逆(矩阵)等复杂计算过程，采用保存值进行定姿；否则重新进行陀螺安装矩阵选择及求伪逆计算。在陀螺安装矩阵重新选择及求伪逆的定姿过程中不再更新中断计数，从而客观上延长了控制周期，避免控制周期计算超时的问题。另一方面避免由于复杂重复计算导致不必要的较长控制周期的需求，提升了航天器应急系统的控制效果，缩短了姿态偏置下的控制时长。

主权项

一种卫星应急系统变周期控制方法，其特征在于步骤如下：1)卫星应急系统上电初始化时，根据每个陀螺的健康标志字和加电状态字，设定陀螺选用标志字flgGyro；2)如果应急系统是上电后首次运行或者运行中陀螺选用标志字flgGyro发生变化，则确定当前周期陀螺选用标志字flgGyro后，跳转至步骤3)，否则如果应急系统正常运行时，即陀螺选用标志字flgGyro未发生变化，则跳转至步骤4)；3)根据陀螺选用标志字flgGyro确定所选用陀螺在卫星本体系下的安装矩阵R，并进行安装矩阵R的求逆运算R_v＝inv(R^T·R)·R^T，其中inv(*)为矩阵求逆计算,R^T为安装矩阵R的转置矩阵；4)将计算得到的安装矩阵R的伪逆运算结果R_v矩阵和所选陀螺的角速度矩阵ω_ai相乘，得到卫星三轴惯性角速度，其中ω_ai^T＝[ω_{ai_1}，ω_{ai_2}，…，ω_{ai_n}]，ω_{ai_1}，ω_{ai_2}，…，ω_{ai_n}分别为各个所选陀螺测量得到的角速度值；将卫星三轴惯性角速度与数字太阳敏感器测量的卫星滚动和俯仰角作为卫星控制器输入，计算得到本周期的控制量；5)设定中断计数cntINT并置初值为0；在卫星应急系统的定时器中断处理时，如果中断计数cntINT未达到m‑2时，m为整数且m>2，则本次中断处理中cntINT正常累加计数，即中断处理中cntINT执行加1操作；如果进入中断处理时定时器中断计数cntINT等于m‑2，再判断若本周期执行了安装矩阵R的伪逆运算且伪逆运算还未完成，则本次中断处理不对cntINT进行累加并保持原数值，若本周期未执行安装矩阵R的伪逆运算，或本周期执行了安装矩阵R的伪逆运算且伪逆运算完成，则中断处理中cntINT执行加1操作，并将步骤4)得到的本周期的控制量输出给执行机构；如果进入中断处理时定时器中断计数cntINT等于m‑1，则将本周期的控制量清0，执行机构停止输出，中断计数cntINT清0，并置本周期结束标志，开始执行下一次的控制周期任务。