[发明专利]星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法

摘要

本发明提供了一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法，包括以下步骤：步骤一、实测载荷运动机构、力矩补偿轮转动惯量、卫星转动惯量；建立载荷运动机构运动干扰力矩数学模型；步骤二、按照卫星正常测试状态连接载荷运动机构、力矩补偿轮供电及通讯电缆；步骤三、将载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口通过电缆与高速高精度采集设备相连接；步骤四、将仿真机接收到的载荷运动机构的转角数据和补偿轮的转速数据进行差分处理。本发明在卫星厂房常规测试过程中，实现卫星上干扰力矩补偿的动态特性测试，验证补偿系统设计的正确性，测试力矩补偿精度，满足指标要求，准确率可以保证在95％以上。

主权项

1.一种星上干扰力矩补偿的高精度半物理测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、实测载荷运动机构、力矩补偿轮转动惯量、卫星转动惯量J机构、J补偿轮、J卫星；建立载荷运动机构运动干扰力矩数学模型，如下式：T机构＝J机构·α机构其中，α机构为机构运动的角加速度，根据载荷运动机构运动数据获得；建立力矩补偿轮干扰力矩数学模型，如下式：T补偿轮＝J补偿轮·α补偿轮其中，α补偿轮为力矩补偿轮的角加速度，根据补偿轮转动数据获得；建立卫星姿态动力学模型，如下式：∫T机构dt-∫T补偿轮dt＝J卫星·ω卫星t为工作时间，ω卫星为卫星的角速度，即姿态稳定度；建立残余干扰力矩数学模型，如下式：T残余＝T机构-T补偿轮将上述数学模型加载至仿真机；步骤二、按照卫星正常测试状态连接载荷运动机构、力矩补偿轮供电及通讯电缆，使其能够正常工作；设置载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口，分别同步实时传输当前载荷运动机构的转角数据和补偿轮的转速数据，数据更新频率100Hz；步骤三、将载荷运动机构接口、力矩补偿轮地面测试接口通过电缆与高速高精度采集设备相连接；使用高速高精度采集设备将载荷运动机构的转角数据及补偿轮的转速数据转换成统一数字量格式，并通过网络UDP协议发送给仿真机；高速高精度采集设备采集时间同步精度优于1ms，载荷运动机构转角数据采集精度优于3〞，补偿轮转速数据采集精度优于1rpm；步骤四、将仿真机接收到的载荷运动机构的转角数据和补偿轮的转速数据进行差分处理，可得到机构运动的角加速度α机构、力矩补偿轮的角加速度α补偿轮，该数据送入仿真模型中即可得到卫星的姿态稳定度ω卫星、残余干扰力矩T残余，用于补偿后的残余干扰力矩及卫星姿态稳定度评价,并通过实时显示软件进行显示。