[发明专利]一种用于相对运动视线跟踪的姿态控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于相对运动视线跟踪的姿态控制方法，可以保证小视场的相对测量敏感器有效工作，主要应用于空间两个航天器之间的相对运动控制。

背景技术

航天器在空间进行交会，是一个航天器接近另一个航天器的过程，就是在太空飞行中两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达空间同一位置的过程。目前我国已经在轨完成空间交会对接，在交会对接过程中，用相对测量敏感器进行相对导航。相对测量敏感器都有自己的视场要求，追踪器的姿态控制要保证追踪器和目标器之间的相对位置关系在相对测量敏感器的视场内。在从远到百米左右的接近过程中，因这些相对测量敏感器的视场大，追踪器姿态保持对地定向，目标器也在相对测量敏感器的视场内，相对测量敏感器能正常工作。

日本ETS-VII和欧洲研发自动转移飞行器(ATV)，远距离的相对测量敏感器都采用RGPS，RGPS视场大，姿态采用对地定向，也可以使得目标器在相对测量敏感器的视场内。

微波测距仪作为相对测量敏感器，其测量视场小，远远小于追踪器和目标器之间的相对位置关系，因此追踪器不能采用对地定向姿态控制方式，需要追踪器的姿态沿视线方向跟踪两个航天器之间的相对位置关系，使得追踪器的姿态指向目标器方向，保证目标器在微波测距仪的视场内。

发明内容

本发明解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供了一种用于相对运动视线跟踪的姿态控制方法，实现了追踪器的姿态指向目标器，保证了小视场的相对测量敏感器能正常工作。

本发明解决的技术方案：一种用于相对运动视线跟踪的姿态控制方法，包括步骤如下：

(1)根据追踪器和目标器之间的相对关系得到追踪器和目标器的相对位置和追踪器和目标器的相对速度在追踪器轨道系下的分量[x_out y_out z_out]^T和x·outy·outz·outT;]]>

(2)根据追踪器姿态敏感器测量得到追踪器的滚动轴姿态角俯仰轴姿态角偏航轴的姿态角追踪器的滚动轴角速度俯仰轴角速度偏航轴的角速度

(3)根据步骤(1)得到的追踪器和目标器的相对位置和追踪器和目标器的相对速度在追踪器轨道系下的分量[x_out y_out z_out]^T和x·outy·outz·outT,]]>计算追踪器和目标器的相对方位角ψ_T及追踪器和目标器的相对仰角θ_T，计算公式如下：

ψ_T＝arctan2(y_out,x_out)