[发明专利]一种超稳卫星平台及调姿控制方法

权利要求书

1.一种超稳卫星平台，其特征在于，包括载荷模块、调姿模块、柔性电缆，所述载荷模块和所述调姿模块通过所述柔性电缆相连接；

所述载荷模块用于承载有效载荷，所述有效载荷对所述卫星平台具有稳定性要求；所述载荷模块上设有第一姿态敏感器、第一调姿线圈组、第一无线收发模块；

所述第一姿态敏感器用于感知所述载荷模块的姿态信息；

所述第一调姿线圈组用于所述载荷模块的姿态微调；

所述第一无线收发模块用于与所述调姿模块进行通讯，将所述第一姿态敏感器所采集的姿态信息通过无线传输模式发送至所述调姿模块；

所述调姿模块用于对所述载荷模块进行姿态调整；所述调姿模块包括调姿平台、机械臂、控制器；所述控制器与所述机械臂相连，所述机械臂与所述调姿平台相连，所述调姿平台通过所述柔性电缆与所述载荷模块相连；

所述调姿平台用于带动所述载荷模块进行姿态调整；

所述机械臂用于驱动所述调姿平台运动；

所述控制器用于对所述机械臂进行控制；

所述柔性电缆用于所述调姿模块与所述载荷模块之间的能量传输。

2.根据权利要求1所述的超稳卫星平台，其特征在于，所述调姿平台上设有第二姿态敏感器、电磁铁、非接触位置传感器、第二调姿线圈组；

所述第二姿态敏感器用于感知所述调姿平台的姿态信息；

所述电磁铁通过通电和断电完成所述调姿平台与所述载荷模块之间的连接和分离；

所述非接触位置传感器用于感知所述调姿平台与所述载荷模块之间的相对位置信息；

所述第二调姿线圈组与所述第一调姿线圈组的数量、位置相对应；通过向所述第一调姿线圈组和第二调姿线圈组通电，利用所述第一调姿线圈组和所述第二调姿线圈组之间的磁力对所述载荷模块的姿态进行微调。

3.根据权利要求2所述的超稳卫星平台，其特征在于，所述机械臂采用六自由度机械臂，所述六自由度机械臂上设有若干个超声电机，所述超声电机用于对所述六自由度机械臂进行驱动。

4.根据权利要求3所述的超稳卫星平台，其特征在于，所述控制器包括第二无线收发模块、控制模块，所述控制模块与所述六自由度机械臂相连；

所述第二无线收发模块用于与所述第一无线收发模块进行通讯，接收所述第一姿态敏感器所采集的姿态信息；

所述控制模块用于驱动所述六自由度机械臂，通过所述六自由度机械臂带动所述调姿平台运动。

5.一种超稳卫星平台调姿控制方法，所述控制方法基于权利要求4所述的超稳卫星平台实施，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、连接调姿平台与载荷模块；

控制器根据调姿平台的姿态信息、载荷模块的姿态信息以及调姿平台与载荷模块的相对位置信息，驱动六自由度机械臂，使调姿平台运动至与载荷模块相平行的位置，且减小调姿平台与载荷模块之间的间距；然后，向调姿平台上的电磁铁通电，使调姿平台与载荷模块通过电磁铁连接到一起；

步骤S2、通过调姿平台带动载荷模块进行位姿调整；

控制器根据载荷模块的姿态信息以及载荷模块的新位姿信息驱动六自由度机械臂，使调姿平台带动载荷模块运动至新位姿；

步骤S3、分离调姿平台与载荷模块，并对载荷模块的姿态进行微调；

电磁铁断电，使调姿平台与载荷模块分离；向载荷模块上的第一调姿线圈组和调姿平台上的第二调姿线圈组通电，通过第一调姿线圈组和第二调姿线圈组之间的磁力，对载荷模块的姿态进行微调；然后，控制器根据调姿平台的姿态信息、载荷模块的姿态信息以及调姿平台与载荷模块的相对位置信息，驱动六自由度机械臂，使调姿平台运动至与载荷模块相平行的位置，且增大调姿平台与载荷模块之间的间距。

6.根据权利要求5所述的调姿控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，在向调姿平台上的电磁铁通电之前，向六自由度机械臂上的每个超声电机通入同相电流，使所述六自由度机械臂处于超声悬浮状态。