JPH0442239B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0442239B2
JPH0442239B2 JP58056770A JP5677083A JPH0442239B2 JP H0442239 B2 JPH0442239 B2 JP H0442239B2 JP 58056770 A JP58056770 A JP 58056770A JP 5677083 A JP5677083 A JP 5677083A JP H0442239 B2 JPH0442239 B2 JP H0442239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
satellite
unloading
wheel
attitude
torque
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58056770A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58183390A (en
Inventor
Buryuuderure Erunsuto
Naoyuki Natori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPS58183390A publication Critical patent/JPS58183390A/en
Publication of JPH0442239B2 publication Critical patent/JPH0442239B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/244Spacecraft control systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ホイールを用いて人工衛星の三軸
の姿勢を制御する装置において、特にアンローデ
イング時における人工衛星の姿勢の乱れをおさえ
る装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling the three-axis attitude of an artificial satellite using wheels, and particularly to a device for suppressing disturbances in the attitude of an artificial satellite during unloading.

従来、ホイールに蓄積された余分の角運動量を
放出するいわゆるアンローデイングの方法として
ホイールの余分な角運動量と等価な角運動量をス
ラスタあるいは磁気トルカ等によつて衛星に与え
その衛星に与えられた角運動をホイールが吸収す
ることによつて達成するのが一般的である。従来
この種装置の例として第1図に示すようなものが
あつた。図において、1は衛星の姿勢を検出する
センサ、2は制御回路、3はホイール、4はホイ
ールの回転数等によりアンローデイングを判別お
よび実行するアンローデイング回路5はアンロー
デイングのためのトルクを発生するアクチユエー
タとしての磁気トルカ(あるいはスラスタ)、6
は衛星の運動の機能部を示すものである。図中点
線で示す部分はホイール及び衛星の運動によるも
ので、実線は装置内の信号の流れを示すものであ
る。次に第1図に示す構成の動作について説明す
る。センサ1によつて衛星の姿勢を検出し、その
信号にもとづいて制御回路2によりホイール3を
駆動する。駆動されたホイールはその回転数(あ
るいは角運動量)を変えることによりトルクを発
生し、矢印点線A方向に衛星に運動6を与える。
したがつてセンサ1により検出された衛星の姿勢
を制御するようにホイールが働くことになる。こ
のような衛星の制御を連続的にしていると、ホイ
ールの回転数(角運動量)が通常使用される範囲
から外れてしまいホイールの回転数(角運動量)
をその範囲内に戻すいわゆるアンローデイングを
する必要がでてくる。そのため、ホイールの回転
数にもとづいてアンローデイング回路4によりア
ンローデイングを実行するか否かの判別をし、ア
ンローデイングが必要ならば磁気トルカ(または
スラスタ)5により衛星にトルクを与え、衛星の
運動6を介して発生したトルクに応じた角運動量
を矢印点線B方向へホイールに移し、ホイールの
回転数(角運動量)を通常使用される範囲に戻
す。ところで、従来のこのような装置は、アンロ
ーデイングするとき衛星に角運動量を与えた後ホ
イールの角運動量を元に戻すため衛星の姿勢を乱
すことになり、衛星の姿勢制御精度が劣化し、場
合によつてはアンローデイング中は衛星のミツシ
ヨンを中断する必要がある等の欠点があつた。
Conventionally, as a so-called unloading method to release excess angular momentum accumulated in the wheel, angular momentum equivalent to the excess angular momentum of the wheel is applied to the satellite by a thruster or magnetic torquer, etc., and the angle given to the satellite is This is typically accomplished by the wheels absorbing the motion. A conventional example of this type of device is the one shown in FIG. In the figure, 1 is a sensor that detects the attitude of the satellite, 2 is a control circuit, 3 is a wheel, and 4 is an unloading circuit that determines and executes unloading based on the number of rotations of the wheel, etc. An unloading circuit 5 generates torque for unloading. magnetic torquer (or thruster) as an actuator to
shows the functional parts of the satellite's motion. The portion indicated by dotted lines in the figure is due to the motion of the wheels and the satellite, and the solid line indicates the flow of signals within the device. Next, the operation of the configuration shown in FIG. 1 will be explained. A sensor 1 detects the attitude of the satellite, and a control circuit 2 drives a wheel 3 based on the signal. The driven wheel generates torque by changing its rotational speed (or angular momentum), giving motion 6 to the satellite in the direction of arrow dotted line A.
Therefore, the wheel works to control the attitude of the satellite detected by the sensor 1. If such a satellite is controlled continuously, the wheel rotation speed (angular momentum) will deviate from the range normally used.
It becomes necessary to perform so-called unloading to return the value to within that range. Therefore, the unloading circuit 4 determines whether or not to perform unloading based on the number of rotations of the wheel, and if unloading is necessary, a magnetic torquer (or thruster) 5 applies torque to the satellite, causing the satellite to move. 6, the angular momentum corresponding to the torque generated is transferred to the wheel in the direction of the arrow dotted line B, and the rotation speed (angular momentum) of the wheel is returned to the normally used range. By the way, in conventional devices like this, when unloading, the satellite's attitude is disturbed because it gives angular momentum to the satellite and then returns the angular momentum of the wheels, which deteriorates the attitude control accuracy of the satellite and causes problems in the case of unloading. In some cases, the satellite mission has to be interrupted during unloading.

この発明はこれらの欠点を解消するためなされ
たものであり、アンローデイング中の姿勢制御の
乱れを防ぐように構成した人工衛星の姿勢制御装
置を提案するものである。
This invention was made to eliminate these drawbacks, and proposes an attitude control device for an artificial satellite configured to prevent disturbances in attitude control during unloading.

以下第2図に示すこの発明の一実施例について
説明する。なお図中1〜6は第1図に示すものと
同じである。第1図と異なるところはアンローデ
イング回路4の出力を矢印実線Cのルートでホイ
ール3に与えるようにした点である。
An embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described below. Note that 1 to 6 in the figure are the same as those shown in FIG. The difference from FIG. 1 is that the output of the unloading circuit 4 is applied to the wheel 3 along the route indicated by the solid arrow C.

すなわちアンローデイング回路4では磁気トル
カ(またはスラスタ)5にアンローデイングのた
めのトルクを発生させる信号を供給するが、同時
にそのトルクにより発生する角運動量と等価な角
運動量をホイールに発生させるようにホイールに
信号を供給する。このようにホイール3へアンロ
ーデイング回路4の信号を加えることにより、衛
星に角運動量を与えてホイールの余分な角運動量
を放出する従来の場合のようなアンローデイング
中における姿勢の乱れを減少することができる。
すなわち、ホイールに対してアンローデイングを
する角運動量と等価となるような電気信号を直接
ホイールに加えると、ホイールのアンローデイン
グをすると同時に、そのときホイールが放出する
角運動量と磁気トルカ(またはスラスタ)5によ
つて衛星に与えられる角運動量とがほぼ同時に衛
星の運動6に作用するため、従来の装置で衛星の
姿勢を乱す要因であつた衛星に発生する角運動量
が打消され、衛星の姿勢の乱れが少なくなる。
In other words, the unloading circuit 4 supplies a signal to the magnetic torquer (or thruster) 5 to generate a torque for unloading, but at the same time, the unloading circuit 4 supplies the magnetic torquer (or thruster) 5 with a signal that generates a torque for unloading. supply a signal to. By applying the signal of the unloading circuit 4 to the wheel 3 in this way, it is possible to reduce the attitude disturbance during unloading, which is the case in the conventional case of imparting angular momentum to the satellite and releasing the excess angular momentum of the wheel. I can do it.
In other words, if you directly apply an electrical signal to the wheel that is equivalent to the angular momentum that unloads the wheel, the angular momentum released by the wheel and the magnetic torquer (or thruster) will simultaneously unload the wheel. Since the angular momentum given to the satellite by 5 acts almost simultaneously on the satellite's motion 6, the angular momentum generated in the satellite, which was a factor that disturbed the satellite's attitude in conventional devices, is canceled out, and the attitude of the satellite is changed. There will be less turbulence.

以上の説明からアンローデイング信号を直接ホ
イールに加えることによりアンローデイング中の
姿勢の乱れを小さくすることが容易に実現できる
ことがわかる。
From the above explanation, it can be seen that by applying the unloading signal directly to the wheel, it is possible to easily reduce the disturbance in the posture during unloading.

なお、第2図に示す実施例はこの発明を利用し
た場合の一例であり、この発明を具体化できる装
置はここに示す例だけに限定されるものでなく、
アンローデイングされるべきアクチユエータ(例
えばホイール等)とその角運動量を除去するため
のアクチユエータ(例えば磁気トルカ、スラスタ
等)とを同時に制御することによりアンローデイ
ングを達成できるすべての装置に対しても適用で
きる。
The embodiment shown in FIG. 2 is an example of the use of this invention, and the apparatus that can embody this invention is not limited to the example shown here.
It is also applicable to any device in which unloading can be achieved by simultaneously controlling the actuator to be unloaded (e.g. a wheel, etc.) and the actuator for removing its angular momentum (e.g. magnetic torquer, thruster, etc.) .

また、ここではアクチユエータとしてホイー
ル、磁気トルカ及びスラスタを例にし説明してい
るがその他の人工衛星に使用されるすべてのアク
チユエータ(例えば、イオンエンジン等)に対し
てもこの発明を適用できることは原理的にも明ら
かである。
In addition, although wheels, magnetic torquers, and thrusters are used as examples of actuators in this example, it is in principle possible to apply this invention to all actuators used in other artificial satellites (e.g., ion engines, etc.). It is also clear that

以上のように、この発明によれば、アンローデ
イング中の姿勢の乱れを少なくでき、アンローデ
イング中の衛星のミツシヨンを中断しなくても十
分そのミツシヨンを達成できる等の利点がある。
As described above, the present invention has the advantage that disturbances in the attitude during unloading can be reduced, and the mission of the satellite during unloading can be sufficiently accomplished without interrupting the mission.

特にアンローデイングをスラスタまたは磁気ト
ルカ等によりパルス的にトルクを発生させること
により達成する装置においては、衛星の姿勢の乱
れが大きくなるためこの発明は有効となる。
This invention is particularly effective in devices in which unloading is achieved by generating torque in a pulsed manner using a thruster, magnetic torquer, or the like, since disturbances in the attitude of the satellite become large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の姿勢制御装置の一例を示すブロ
ツク説明図、第2図はこの発明による姿勢制御装
置を示すブロツク説明図であり、図において、1
はセンサ、2は制御回路、3はホイール、4はア
ンローデイング回路、5は磁気トルカ(またはス
ラスタ)、6は衛星の運動の機能部を示すもので
ある。 なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号
を付して示してある。
FIG. 1 is a block explanatory diagram showing an example of a conventional attitude control device, and FIG. 2 is a block explanatory diagram showing an attitude control device according to the present invention.
2 is a sensor, 2 is a control circuit, 3 is a wheel, 4 is an unloading circuit, 5 is a magnetic torquer (or thruster), and 6 is a functional part for the movement of the satellite. It should be noted that the same or corresponding parts in the figures are indicated by the same reference numerals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 人工衛星の三軸の姿勢を制御する人工衛星の
姿勢制御装置において、衛星の姿勢を検出するセ
ンサと、トルクを発生して衛星に運動を与えるホ
イールと、上記センサの出力信号にもとづき上記
ホイールを駆動する制御回路と、アンローデイン
グのためのトルクを衛星に与えるアクチユエータ
と、 上記アクチユエータにアンローデイングのため
のトルクを発生させる信号を供給すると同時に、
上記アクチユエータにより衛星に与えたトルクに
相当するトルクを上記ホイールに対し発生するよ
うに上記ホイールに電気的信号を供給するアンロ
ーデイング回路とを具備したことを特徴とする人
工衛星の姿勢制御装置。
[Claims] 1. An attitude control device for an artificial satellite that controls the attitude of an artificial satellite in three axes, comprising: a sensor that detects the attitude of the satellite; a wheel that generates torque to give motion to the satellite; a control circuit that drives the wheel based on an output signal; an actuator that provides a torque for unloading to the satellite; and a signal that generates a torque for unloading to the actuator;
An attitude control device for an artificial satellite, comprising: an unloading circuit that supplies an electrical signal to the wheel so that the wheel generates a torque corresponding to the torque applied to the satellite by the actuator.
JP58056770A 1982-04-20 1983-03-31 Controller for attitude of artificial satellite Granted JPS58183390A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3214382.6 1982-04-20
DE19823214382 DE3214382A1 (en) 1982-04-20 1982-04-20 Device for the orientation control of a satellite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58183390A JPS58183390A (en) 1983-10-26
JPH0442239B2 true JPH0442239B2 (en) 1992-07-10

Family

ID=6161264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58056770A Granted JPS58183390A (en) 1982-04-20 1983-03-31 Controller for attitude of artificial satellite

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Country Link
JP (1) JPS58183390A (en)
DE (1) DE3214382A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6150896A (en) * 1984-08-15 1986-03-13 日本電信電話株式会社 Control system of attitude of artificial satellite

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4010921A (en) * 1975-08-20 1977-03-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Spacecraft closed loop three-axis momentum unloading system
US4294420A (en) * 1978-01-30 1981-10-13 Matra Attitude control systems for space vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
DE3214382C2 (en) 1987-08-20
DE3214382A1 (en) 1983-11-03
JPS58183390A (en) 1983-10-26

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