[发明专利]一种电推进系统毫牛级推力在轨标定方法

摘要

一种电推进系统毫牛级推力在轨标定方法，涉及航天器电推进技术领域；包括如下步骤：步骤(一)、调节选定电推力器的推力方向指向Z轴正方向；步骤(二)、改变相应动量轮的转速，实现保持卫星姿态不变；步骤(三)、计算得到点火时长t内4个动量轮的角加速度；步骤(四)、计算卫星沿坐标系OXYZ三个方向的角动量变化率；步骤(五)、计算选定的电推力器沿坐标系OXYZ三个方向对卫星产生的力矩；步骤(六)、计算选定电推力器的推力；步骤(七)、计算选定电推力器的平均推力；步骤(八)、重复步骤(一)至步骤(七)，计算所有电推力器的推力；本发明对于数毫牛到数百毫牛的电推进系统推力在轨标定，具有简便、快速、精度高的优点。

主权项

1.一种电推进系统毫牛级推力在轨标定方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(一)、卫星的背地面的底部对称设置有4个电推力器；随机选定其中一个需要标定的电推力器；在卫星的背地面建立坐标系OXYZ；调节选定电推力器，使选定电推力器的推力方向指向Z轴正方向；其它3个电推力器不动作；步骤(二)、卫星内部配置有4个动量轮，通过改变相应动量轮的转速与选定电推力器的推力抵消，实现保持卫星姿态不变；步骤(三)、选定的电推力器点火过程中，测量卫星内部4个动量轮的角速度；开始点火时刻t₀的4个动量轮的瞬时角速度分别为ω_1S、ω_2S、ω_3S和ω_4S；点火结束时刻t₁的4个动量轮的瞬时角速度分别为ω_1e、ω_2e、ω_3e和ω_4e；根据开始点火时刻t₀的4个动量轮的瞬时角速度和点火结束时刻t₁的4个动量轮的瞬时角速度计算得到点火时长t＝t₁‑t₀内4个动量轮的角加速度；步骤(四)、测量得到4个动量轮在卫星内部的安装位置和方向；并根据4个动量轮在卫星内部的安装位置和方向，建立4个动量轮对应的角动量分解矩阵根据4个动量轮对应的角动量分解矩阵和步骤(三)中得到的4个动量轮的角加速度，计算得到卫星沿坐标系OXYZ三个方向的角动量变化率和其中，a₁₁为第一个动量轮的转动惯量分解到X轴上的转动惯量；a₂₁为第一个动量轮的转动惯量分解到Y轴上的转动惯量；a₃₁为第一个动量轮的转动惯量分解到Z轴上的转动惯量；a₁₂为第二个动量轮的转动惯量分解到X轴上的转动惯量；a₂₂为第二个动量轮的转动惯量分解到Y轴上的转动惯量；a₃₂为第二个动量轮的转动惯量分解到Z轴上的转动惯量；a₁₃为第三个动量轮的转动惯量分解到X轴上的转动惯量；a₂₃为第三个动量轮的转动惯量分解到Y轴上的转动惯量；a₃₃为第三个动量轮的转动惯量分解到Z轴上的转动惯量；a₁₄为第四个动量轮的转动惯量分解到X轴上的转动惯量；a₂₄为第四个动量轮的转动惯量分解到Y轴上的转动惯量；a₃₄为第四个动量轮的转动惯量分解到Z轴上的转动惯量；为卫星X轴的动量变化率；为卫星Y轴的动量变化率；为卫星Z轴的动量变化率；步骤(五)、计算选定的电推力器沿坐标系OXYZ三个方向对卫星产生的力矩其中，M_X为选定的电推力器沿X方向对卫星产生的力矩；M_Y为选定的电推力器沿Y方向对卫星产生的力矩；M_Z为选定的电推力器沿Z方向对卫星产生的力矩；步骤(六)、根据4个动量轮角动量变化与选定电推力器产生的力矩，计算选定电推力器的推力f；步骤(七)、对选定的电推力器重复步骤(一)至步骤(六)i次，i为大于等于3的正整数；对选定的电推力器计算i次的推力值，将i次的推力值求平均值，即为选定电推力器的推力；步骤(八)、重复步骤(一)至步骤(七)，得到其它3个电推力器的推力。