[发明专利]一种东四平台小推力姿轨耦合控制下的姿态补偿方法

权利要求书

1.一种东四平台小推力姿轨耦合控制下的姿态补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、计算卫星各个推力器的推力大小；卫星各个推力器的推力大小F_i计算公式为：

其中，下脚标i是推力器编号，是氧化剂质量秒流量，是燃烧剂质量秒流量，I_i是推力器比冲，g是重力加速度，ω_o0i是氧化剂流量理论值，ω_opoi是氧化剂流量对氧箱压力的偏导数，p_o是氧化剂储箱压力，p_o0是氧化剂储箱压力的基准值，ω_otoi是氧化剂流量对氧箱温度的偏导数，t_o是氧化剂储箱温度，t_o0是氧化剂储箱温度的基准值，ω_opfi是氧化剂流量对燃箱压力的偏导数，p_f是燃烧剂储箱压力，p_f0是燃烧剂储箱压力的基准值，ω_otfi是氧化剂流量对燃箱温度的偏导数，t_f是燃烧剂储箱温度，t_f0是燃烧剂储箱温度的基准值，ω_f0i燃烧剂流量理论值，ω_fpoi是燃烧剂流量对氧箱压力的偏导数，ω_ftoi是燃烧剂流量对氧箱温度的偏导数，ω_fpfi是燃烧剂流量对燃箱压力的偏导数，ω_ftfi是燃烧剂流量对燃箱温度的偏导数；

步骤2、计算各个推力器推力在卫星本体坐标系的分量；各个推力器推力在卫星本体坐标系的分量F_ix，F_iy，F_iz的计算公式为：

其中α_i，β_i，γ_i为各推力器的喷管轴线与卫星本体x、y、z三轴的方向余弦角；

步骤3、计算轨道控制期间姿控推力器工作时间长度；轨道控制期间姿控推力器工作时间长度Δt_i的计算公式为：

Δt_i＝t_ie-t_is

其中t_ie是编号为i的推力器在变轨结束时刻的累积工作时间，t_is编号为i的推力器在变轨开始时刻的累积工作时间；

步骤4、计算卫星变轨期间轨控推力器平均推力、姿控推力器平均推力、姿轨耦合控制下的综合推力；卫星变轨期间轨控推力器平均推力姿控推力器平均推力姿轨耦合控制下的综合推力的计算公式为：

其中F_ox是轨控推力器平均推力在卫星本体x轴的分量，F_oy是轨控推力器平均推力在卫星本体y轴的分量，F_oz是轨控推力器平均推力在卫星本体z轴的分量，Δt是轨道控制持续时间长度，下脚标j是卫星轨控推力器编号；

其中F_ax是姿控推力器平均推力在卫星本体x轴的分量，F_ay是姿控推力器平均推力在卫星本体y轴的分量，F_az是姿控推力器平均推力在卫星本体z轴的分量，Δt是轨道控制持续时间长度，下脚标k是卫星姿控推力器编号；

步骤5、计算姿轨耦合控制下的综合推力至变轨期间轨控推力器平均推力的法向矢量和夹角；姿轨耦合控制下的综合推力至变轨期间轨控推力器平均推力的法向矢量和夹角α的计算公式为：

其中，n_x是矢量在卫星本体x轴的分量，n_y是矢量在卫星本体y轴的分量，n_z是矢量在卫星本体z轴的分量；

其中是姿轨耦合控制下的综合推力的模，是变轨期间轨控推力器平均推力的模；

步骤6、计算姿轨耦合控制下的综合推力方向至轨控推力方向的转换矩阵；姿轨耦合控制下的综合推力方向至轨控推力方向的转换矩阵的计算公式M为：

其中

步骤7、计算312转序姿轨耦合下的姿态修正补偿量；312转序姿轨耦合下的姿态修正量的计算公式为：

其中δψ是偏航角修正补偿量，δθ是俯仰角修正补偿量，是滚动角修正补偿量。