一、北斗卫星的姿态偏航控制模式
关于三轴稳定卫星,根据操控需求确定航行线路目标后,以动态偏航控制模式为核心,通过控制其运行稳定性,使得姿态保持不变。通常情况下,卫星偏航姿态取决于2项因素。第一,太阳帆板的指引方向为太阳方向[2]。第二,卫星的导航天线方向为沿着地球质量中心的方向。同时满足上述两项因素情况下,卫星将会出现偏航情况,此时需要对其采取偏航控制,将此情况的处理方式称作动偏。当太阳高度角偏大情况下,采取的动偏控制为均匀状态。如果太阳高度角小于标准角,则此时的偏航角变化速率就会有所增加,速率最大条件为地球、卫星、太阳处于同一条直线,为了使得卫星保持在稳定运行状态,采取连续动态偏航处理,或者采取零偏置方式加以处理,都可以调节不同太阳高度角情况下的运行模式,从而实现预期操控目标[3]。
目前,国内外已经对卫星偏航姿态变化模型展开了全面研究,按照控制模式的不同,可以将其划分为以下三种类型,本文将分别对这三种类型控制模式进行简要介绍。
1、动态偏航控制模式
为了更好地描述卫星姿态,通过定义制心轨道和整星机械对应的坐标系,采用坐标标记方法,从而确定卫星姿态。而卫星三轴稳定姿态指的是以基准坐标系为对照组,定义稳定状态下的坐标轴方向[4]。在探究卫星偏航控制策略时,基准坐标系为质心轨道坐标系,通过观察坐标系中各点的点位信息,利用欧拉角进行定位,即用X轴、Y轴、Z轴来描述定位。其中,X轴描述的是滚动轴,Y轴描述的是俯仰轴,Z轴描述的是偏航轴。