[发明专利]利用充液变惯量飞轮控制航天器姿态的方法及其执行机构

摘要

本发明是一种利用充液变惯量飞轮控制航天器姿态的方法及其执行机构。执行结构包括真空框架、飞轮、电机、轴承和控制机构，控制机构对电机的转速和充液腔内的液体排放进行控制，飞轮充液腔内的液体通过轴向导管和径向导管注入和排空。本发明方法在航天器相互垂直的三轴上，分别安装了一个执行机构，各执行结构的飞轮对称轴与所在的坐标轴重合，根据动量矩定理得到三轴控制力矩与执行机构动量矩变化律的关系，根据当前飞轮的转速值与转速门限值的大小，调整飞轮充液腔中液体的充放，不断实时调整调整航天器的姿态控制力矩，使与期望姿态重合。本发明避免了执行机构要求航天器更多的空间和质量问题，实现了姿态稳定的力矩要求和精确姿态控制。

主权项

一种利用充液变惯量飞轮控制航天器姿态的执行机构，其特征在于，该执行机构包括：固定和安装整个飞轮结构的真空框架、飞轮、电机、轴承和控制机构；飞轮包含固体转子部分、充液腔、径向导管和轴向导管；真空框架固定轴承和电机的位置；轴承安装在飞轮转轴的两端；电机与飞轮转轴配合；飞轮充液腔内的液体工质，通过轴向导管和径向导管注入和排空；控制机构对电机的转速和充液腔内的液体注入和排空进行控制；在航天器相互垂直的三轴：X轴、Y轴和Z轴上，分别安装一个所述的执行机构，各执行结构的飞轮的对称轴与所在的坐标轴重合。