JPH11165700A - Controller for solar battery paddle mounted on artificial satellite - Google Patents

Controller for solar battery paddle mounted on artificial satellite

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JPH11165700A
JPH11165700A JP9330433A JP33043397A JPH11165700A JP H11165700 A JPH11165700 A JP H11165700A JP 9330433 A JP9330433 A JP 9330433A JP 33043397 A JP33043397 A JP 33043397A JP H11165700 A JPH11165700 A JP H11165700A
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JP
Japan
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paddle
rate
satellite
solar battery
artificial satellite
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JP9330433A
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Inventor
Hiroshi Soga
広志 曽我
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce mechanical reaction at the time of correcting the angle of displacement between cell surface direction and sun direction in a solar battery paddle mounted on an artificial earth satellite. SOLUTION: This controller, which controls the rotational rate (angular velocity) of a solar battery paddle 11 in answer to an artificial satellite orbital rate, in order to make the panel surface 11a of the solar battery paddle 11 mounted on the artificial satellite 1 which goes around the earth four times direct a sun direction θ, is constituted so as to detect the magnitude of displacement between the rotational rate and the orbital rate by a sun sensor, and change the rotational rate of the solar battery paddle 11 according to the detected amount. The error between the orbital rate of the satellite 1 and the rotational rate of the solar battery paddle 11 is corrected by adjusting and controlling the rotational rate value, thus it is possible to minimize correction amount and reduce reaction against a satellite body 12 at the time of array trim.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、人工衛星に搭載
される太陽電池パドルの回転制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation control device for a solar battery paddle mounted on an artificial satellite.

【0002】[0002]

【従来の技術】三軸姿勢制御等によって地球方向を指向
させつつ地球を周回する人工衛星では、図3に示したよ
うに、人工衛星1に搭載された太陽電池パドル11のセ
ル面11aが、周回中常に太陽2方向θに向くよう回転
制御される。
2. Description of the Related Art In an artificial satellite orbiting the earth while pointing in the direction of the earth by three-axis attitude control or the like, the cell surface 11a of a solar battery paddle 11 mounted on the artificial satellite 1 has, as shown in FIG. During the orbit, the rotation is controlled so as to always face the sun 2 direction θ.

【0003】従って、人工衛星1が軌道3上に沿い矢印
X方向に周回移動するとき、衛星本体12は矢印12a
方向に回転するのに対し、搭載された太陽電池パドル1
1は、ピッチ軸Yを中心に矢印11b方向に回転する。
もっとも、人工衛星1が軌道3上を1周回する間には、
人工衛星1は地球4の陰に回り、太陽電池パドル11の
セル面11aが太陽光を受けられない場合があるが、そ
の間もセル面11aは太陽2方向θを向くよう回転制御
される。
Accordingly, when the artificial satellite 1 orbits along the orbit 3 in the direction of the arrow X, the satellite body 12 moves in the direction of the arrow 12a.
Solar array paddle 1
1 rotates around the pitch axis Y in the direction of arrow 11b.
However, while the artificial satellite 1 makes one orbit in orbit 3,
The artificial satellite 1 turns in the shadow of the earth 4 and the cell surface 11a of the solar battery paddle 11 may not receive the sunlight in some cases. During that time, the rotation of the cell surface 11a is controlled so as to face the sun 2 direction θ.

【0004】また、人工衛星1が地球4を周回する慣性
空間上においては、太陽2は固定して位置していると見
なすことができるから、セル面11aが常に太陽2方向
θを指向するには、太陽電池パドル11のピッチ軸Yを
中心とした回転周期は人工衛星本体12の周回周期に同
期することが必要であり、太陽電池パドル11は人工衛
星本体12の回転(矢印12a方向)をキャンセル(相
殺)する矢印11b方向に回転制御される。
In the inertial space in which the artificial satellite 1 orbits the earth 4, the sun 2 can be regarded as being fixed, so that the cell surface 11a always points in the sun 2 direction θ. It is necessary that the rotation cycle of the solar battery paddle 11 about the pitch axis Y be synchronized with the orbital cycle of the artificial satellite body 12, and the solar battery paddle 11 rotates the artificial satellite body 12 (in the direction of arrow 12a). The rotation is controlled in the direction of the arrow 11b to cancel (cancel).

【0005】つまり、太陽電池パドル11は、その回転
レート(角速度)が人工衛星本体12の軌道周回レート
(角速度)と一致するよう制御され、セル面11aが常
に太陽2方向θを指向して最大の電力が常に得られるよ
う構成されている。
That is, the solar battery paddle 11 is controlled so that its rotation rate (angular velocity) matches the orbiting rate (angular velocity) of the artificial satellite main body 12, and the cell surface 11a always points in the two directions of the sun θ. Is always obtained.

【0006】人工衛星1の周回レートは、レンジング
(ranging)と称する地上局側から人工衛星1ま
での間の距離の測定や、周回軌道3のモデル化に基づく
演算等によって求められる。しかしながら、人工衛星1
の周回レートは種々の要因で変動し、正確な周回レート
を把握するのは容易ではない。
[0006] The orbital rate of the artificial satellite 1 is obtained by measuring the distance from the ground station side to the artificial satellite 1 called ranging, or by calculation based on modeling of the orbit 3. However, satellite 1
The circulating rate fluctuates due to various factors, and it is not easy to grasp an accurate circulating rate.

【0007】すなわち、地球4は太陽2の周りを公転し
ているが、その公転軌道は単純な円形ではなく複雑な楕
円形をなし、しかも季節変動があること、また周回する
人工衛星1自体が太陽風による外乱や、比較的地球4に
近い軌道3を周回する場合には空気抵抗を受けるなどか
ら、人工衛星1の実際の周回レートを計算によって正確
に求めるのは困難とされている。
That is, although the earth 4 revolves around the sun 2, its orbit is not a simple circle but a complex ellipse, and has seasonal fluctuations. It is considered difficult to accurately obtain the actual orbital rate of the artificial satellite 1 by calculation, because disturbance due to the solar wind or air resistance occurs when orbiting the orbit 3 relatively close to the earth 4.

【0008】このように、人工衛星本体12の軌道周回
レートが種々の要因で変動するので、太陽電池パドル1
1に設定された回転レートとの間に差異が生じ、それが
セル面11aの向きと太陽方向θとの間のずれ(誤差角
θs)となり、そのずれが周回を重ねる毎に大きくな
り、太陽電池出力電力を低下させた。
As described above, since the orbiting rate of the artificial satellite body 12 fluctuates due to various factors, the solar cell paddle 1
A difference is generated between the rotation rate and the rotation rate set to 1, which is a deviation (error angle θs) between the direction of the cell surface 11a and the sun direction θ. Battery output power was reduced.

【0009】そこで、図4に示すように、太陽電池パド
ル11にパドル駆動機構11cとともに太陽センサ11
dが設けられ、パドル駆動機構11cの回転レートを太
陽センサ11dによる太陽2方向θの検知信号に基づき
補正する補正操作、すなわちアレイトリム(array
trim)を周回周期に合わせて行なわれ、誤差角θ
sの補正によって、パネル面11aが太陽2方向θ方向
を追尾し指向するように構成されている。
Therefore, as shown in FIG. 4, the solar battery paddle 11 and the sun sensor 11
d is provided, and a correction operation for correcting the rotation rate of the paddle drive mechanism 11c based on the detection signal of the sun 2 direction θ by the sun sensor 11d, ie, an array trim
trim) in accordance with the orbital cycle, and the error angle θ
By correcting s, the panel surface 11a is configured to track and direct in the two directions of the sun θ.

【0010】すなわち、図4に示した従来の太陽電池パ
ドルの制御装置は、太陽電池パドル11に追尾制御部1
3が接続され、予め設定された太陽電池パドル11の回
転レート(角速度ωc)に対応するクロックレート信号
が、クロックレート発生回路13aから切替器13b、
パドル駆動回路13cを経てパドル駆動機構11cに供
給されることにより、太陽電池パドル11は人工衛星本
体12の周回レートに同期した回転を行っている。
That is, the conventional solar cell paddle control device shown in FIG.
3, a clock rate signal corresponding to a preset rotation rate (angular velocity ωc) of the solar cell paddle 11 is transmitted from the clock rate generation circuit 13a to the switch 13b.
By being supplied to the paddle driving mechanism 11c via the paddle driving circuit 13c, the solar cell paddle 11 rotates in synchronization with the orbital rate of the artificial satellite body 12.

【0011】そこで、人工衛星本体12の周回レートが
パドル駆動機構11cの回転レートとに対して遅れある
いは進みの差異が生じると、セル面11aの向きと太陽
2方向θとの間のずれ角となって現れるから、太陽セン
サ11dによりそのずれ角に対応した角度検出信号が得
られ、センサ入力信号処理回路13dに供給される。セ
ンサ入力信号処理回路13dは、太陽電池パネル11a
の向きと太陽方向θとの間の角度差、すなわち誤差角θ
s(deg(度))を算出し、制御回路13eに供給す
る。
If the rotation rate of the satellite main body 12 is delayed or advanced with respect to the rotation rate of the paddle drive mechanism 11c, the deviation angle between the direction of the cell surface 11a and the two directions of the sun θ is increased. Therefore, an angle detection signal corresponding to the shift angle is obtained by the sun sensor 11d and supplied to the sensor input signal processing circuit 13d. The sensor input signal processing circuit 13d includes a solar cell panel 11a
Difference between the direction of the sun and the sun direction θ, that is, the error angle θ
s (deg (degree)) is calculated and supplied to the control circuit 13e.

【0012】追尾制御部13には、予め回転レートの遅
れを補正するために、クロックレートより周期の早いア
レイトリムレート(角速度ωp)用のクロック信号を発
生するアレイトリムレート発生器13fが設けられてお
り、その補正用のクロック信号を、図5(a)に示すよ
うに、回転レートの遅れに対応した時間Wだけ切替器1
3b、パドル駆動回路13cを介してパドル駆動機構1
1cに供給することで、回転レートの遅れ分を補正する
ように構成されている。
The tracking control unit 13 is provided with an array trim rate generator 13f for generating a clock signal for an array trim rate (angular velocity ωp) having a cycle faster than the clock rate in order to correct a delay of the rotation rate in advance. As shown in FIG. 5A, the switching clock signal for the correction is changed by the time W corresponding to the delay of the rotation rate, as shown in FIG.
3b, paddle drive mechanism 1 via paddle drive circuit 13c
1c, the delay of the rotation rate is corrected.

【0013】従って制御回路13eは、センサ入力信号
処理回路13dからの信号を受け、回転レートの遅れま
たは進みによる誤差角θsに応じて必要とするアレイト
リムの補正時間Wを演算し、切替回路13に供給し制御
を行った。図5(a)は誤差角θsの遅れを補正する場
合を示したものであるが、もしも進みを補正する場合
は、切替回路13は、演算された時間幅Wだけ、クロッ
クレート発生器13aからのクロックレート信号の供給
を停止することによって進みに対する補正が行われる。
Accordingly, the control circuit 13e receives the signal from the sensor input signal processing circuit 13d, calculates the required array trim correction time W according to the error angle θs due to the delay or advance of the rotation rate, and And control was performed. FIG. 5A shows a case where the delay of the error angle θs is corrected, but if the advance is corrected, the switching circuit 13 outputs the calculated time width W from the clock rate generator 13a. By stopping the supply of the clock rate signal, the correction for the advance is performed.

【0014】このように、従来装置では、太陽電池パド
ル11は、回転レートの遅れまたは進みの程度に応じた
時間W幅のパルス状の補正制御信号により回転レートの
補正が行われた。
As described above, in the conventional apparatus, the rotation rate of the solar cell paddle 11 is corrected by the pulse-shaped correction control signal having the time W width according to the degree of delay or advance of the rotation rate.

【0015】従って、上記のような従来の回転レートの
補正操作では、太陽電池パドル11のピッチ角速度は、
図5(b)に示すように急激に変化し、その反作用を受
けた衛星本体12は、図5(c)に示すように、ピッチ
姿勢角が瞬間的に変化した。
Therefore, in the conventional rotation rate correction operation as described above, the pitch angular velocity of the solar cell paddle 11 is
As shown in FIG. 5B, the pitch attitude angle changed suddenly, and the pitch attitude angle of the satellite body 12 which received the reaction changed instantaneously as shown in FIG. 5C.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
太陽電池パドルの制御装置では、人工衛星本体の周回周
期に対応して行われ、太陽電池パドルにおける回転レー
トの遅れまたは進みの大きさに対応した時間幅での切替
制御によりアレイトリムが行なわれたので、その人工衛
星本体はピッチ軸を中心として大きな反作用を受け、人
工衛星本体はステップ状に角運動量の擾乱が発生した。
As described above, in the conventional solar cell paddle control device, the magnitude of the delay or advance of the rotation rate of the solar cell paddle is controlled in accordance with the orbital cycle of the artificial satellite body. Since the array trimming was performed by the switching control with the time width corresponding to the above, the main body of the artificial satellite received a large reaction centering on the pitch axis, and the main body of the artificial satellite was disturbed in angular momentum in a step-like manner.

【0017】最近の人工衛星は、電力需要の増大化にと
もない、太陽電池パドルの大型化重量化がなされてい
る。従って、太陽電池パドルの機械的動作が衛星本体に
与える影響はますます大きくなり、上記のようにピッチ
軸周りのアレイトリムの反作用が衛星本体の姿勢制御に
影響を与えた。
In recent satellites, solar battery paddles have been increased in size and weight with the increase in power demand. Therefore, the mechanical operation of the solar battery paddle has a greater effect on the satellite body, and the reaction of the array trim around the pitch axis has affected the attitude control of the satellite body as described above.

【0018】このように人工衛星本体に加わる姿勢擾乱
は、姿勢安定度を劣化させ、例えば、搭載された観測セ
ンサが必要とする観測精度を達成できないので、改善が
要望されていた。
As described above, the attitude disturbance applied to the artificial satellite body degrades the attitude stability and, for example, does not achieve the observation accuracy required by the mounted observation sensor. Therefore, improvement has been demanded.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は上記実情に鑑み
てなされたもので、地球方向を指向しつつ地球回りを周
回する人工衛星に搭載された太陽電池パドルのパネル面
が太陽方向を指向するように、前記太陽電池バドルを人
工衛星の周回レートに対応して回転制御する人工衛星搭
載太陽電池パドルの制御装置において、前記太陽電池パ
ドルの回転レートを、前記人工衛星の周回レートとの対
応のずれの大きさに対応して変化させるよう制御する制
御手段を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a panel surface of a solar battery paddle mounted on an artificial satellite orbiting around the earth while pointing in the earth direction is directed in the sun direction. In order to control the rotation of the solar battery paddle in accordance with the orbital rate of the satellite, in a control device of a solar cell mounted paddle, the rotation rate of the solar cell paddle corresponds to the orbital rate of the satellite. And a control means for performing control in accordance with the magnitude of the deviation.

【0020】このように、本発明は、太陽電池パドルの
回転レートと人工衛星の周回レートとの対応のずれの大
きさを、例えば太陽センサにより検出し、その検出され
た太陽追尾誤差を基に太陽電池パドルのクロックレート
のレベルを変化により補正を行うものである。
As described above, according to the present invention, the magnitude of the difference between the rotation rate of the solar battery paddle and the orbital rate of the satellite is detected by, for example, a sun sensor, and based on the detected sun tracking error. The correction is performed by changing the clock rate level of the solar battery paddle.

【0021】このように、本発明装置は、太陽電池パド
ルの回転レートと人工衛星の周回レートとの対応のずれ
を、太陽電池パドルのクロックレートのレベル調整によ
り補正するので、回転レートの変動を小さくでき、衛星
本体に与える角運動量擾乱も少なくなり、人工衛星の性
能を大幅に向上させることができる。
As described above, the device of the present invention corrects the difference between the rotation rate of the solar battery paddle and the orbital rate of the artificial satellite by adjusting the clock rate of the solar battery paddle. The size can be reduced, the angular momentum disturbance applied to the satellite body is reduced, and the performance of the artificial satellite can be greatly improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明による人工衛星搭載
太陽電池パドルの制御装置の一実施の形態を図1及び図
2を参照して詳細に説明する。なお、図3ないし図5に
示した従来の構成と同一構成には、同一符号を付して詳
細な説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control device for a solar battery paddle mounted on a satellite according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. The same components as those of the conventional configuration shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0023】図1は本発明による人工衛星搭載太陽電池
パドルの制御装置の一実施の形態を示す構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a control device for a solar battery paddle mounted on a satellite according to the present invention.

【0024】すなわち、追尾制御部13のセンサ入力信
号処理回路13dは、太陽センサ11bからの太陽方向
θの角度検知信号を入力し、従来と同様に、池セル面1
1aの向きと太陽方向θとの間の角度差すなわち誤差角
θs(deg)を演算し、制御回路13eに供給する。
なお、太陽センサ11dによる誤差角θsの検出は、人
工衛星周回の中で、太陽光を最も多く受けて、良好な感
度で検出できるタイミングで行われる。
That is, the sensor input signal processing circuit 13d of the tracking control unit 13 receives the angle detection signal of the sun direction θ from the sun sensor 11b and, as in the prior art, the pond cell surface 1d.
An angle difference between the direction of 1a and the sun direction θ, that is, an error angle θs (deg) is calculated and supplied to the control circuit 13e.
The detection of the error angle θs by the sun sensor 11d is performed at a timing at which sunlight can be received most and detected with good sensitivity in the orbit of the artificial satellite.

【0025】制御回路13eは、センサ入力処理回路1
3dからの誤差角θsを基に、クロックレートのレート
補正値Δωを演算し、その演算結果得られた補正値Δω
の補正信号Hを可変クロックレート発生器13gに供給
する。
The control circuit 13e includes the sensor input processing circuit 1
A rate correction value Δω of the clock rate is calculated based on the error angle θs from 3d, and a correction value Δω obtained as a result of the calculation is obtained.
Is supplied to the variable clock rate generator 13g.

【0026】可変クロックレート発生器13aは、前記
制御回路13eとともにCPUで構成され、制御回路3
3eからの補正信号Hに基づき補正されたクロックレー
トをパドル駆動回路13cに供給する。
The variable clock rate generator 13a comprises a CPU together with the control circuit 13e.
The clock rate corrected based on the correction signal H from 3e is supplied to the paddle drive circuit 13c.

【0027】すなわち、太陽電池パドル11の軌道1周
回当たりの太陽追尾の誤差角θs(deg)は、太陽セ
ンサ11dによる太陽方向の角度検知信号を基に算出さ
れ次の(1)式で表される。
That is, the error angle θs (deg) of the sun tracking per orbit of the solar battery paddle 11 is calculated based on the angle detection signal of the sun direction by the sun sensor 11d and is expressed by the following equation (1). You.

【0028】θs=ωp・T+∫ωodt ……(1) ただし、ωp:太陽電池パドルの駆動レート(deg/
sec) T :人工衛星の周回周期(sec) ωo:人工衛星の平均周回レート(360/T)(de
g/sec) また、誤差角θsは太陽センサ11dにより検出された
太陽2方向θとパネル面11aの向きとの角度差である
から、誤差補正による軌道周回当たりのクロックレート
補正式を次の(2)式で表すことができる。
Θs = ωp · T + ∫ωodt (1) where ωp: the driving rate of the solar cell paddle (deg /
sec) T: orbital cycle of artificial satellite (sec) ωo: average orbital rate of artificial satellite (360 / T) (de
g / sec) Further, since the error angle θs is the angle difference between the two sun directions θ detected by the sun sensor 11d and the direction of the panel surface 11a, the clock rate correction formula per orbital orbit by error correction is given by 2) It can be expressed by the following equation.

【0029】 ωp(n+1)=ωp(n) −(Kp・θs+Kd・Δθs)…(2) ただし、Kp、Kd:誤差角θs及びその誤差角周回変
化量Δθsに対する制御系でのそれぞれのフィードバッ
クゲイン Δθs :θs(n) −θs(n-1) n :人工衛星の周回数 を示す。
Ωp (n + 1) = ωp (n) − (Kp · θs + Kd · Δθs) (2) where Kp and Kd are the error angle θs and the error angle orbit change Δθs in the control system. Feedback gain Δθs: θs (n)-θs (n-1) n: Indicates the number of orbits of the artificial satellite.

【0030】上記(2)式は、追尾制御部13において
クロックレートを補正し、人工衛星本体12の周回当た
りのクロックレートの補正量、すなわち(ωp(n+1)−
ωp(n) )を十分小さな値とすることによって、太陽電
池パドル11の追尾誤差が要求精度内に押えることがで
きることを意味する。
In the above equation (2), the clock rate is corrected by the tracking control unit 13, and the correction amount of the clock rate per orbit of the artificial satellite body 12, that is, (ωp (n + 1) −
By setting ωp (n)) to a sufficiently small value, it means that the tracking error of the solar cell paddle 11 can be kept within the required accuracy.

【0031】すなわち、この実施の形態における装置
は、図2に示すように、人工衛星本体12n回目の軌道
周回における太陽電池パドル11の回転レート(角速
度)をωp(n) とし、そのときの回転レート遅れを補正
すべく、次の(n+1)回目の軌道周回における回転レ
ートをωp(n+1) としたことにより、わずかな補正量
(ωp(n+1)−ωp(n) )で、要求された誤差角θsを
補正することができる。
That is, as shown in FIG. 2, the rotation rate (angular velocity) of the solar battery paddle 11 in the orbit of the satellite satellite body 12n is ωp (n) as shown in FIG. In order to correct the rate delay, the rotation rate in the next (n + 1) orbital orbit is set to ωp (n + 1), so that a small correction amount (ωp (n + 1) −ωp (n)) The required error angle θs can be corrected.

【0032】アレイトリムに要求される精度は、人工衛
星本体12側から要求される電力の許容変動範囲によっ
て決定されるが、一般に、人工衛星において太陽電池の
セル面11aにおける太陽追尾角度の許容精度はおよそ
±2.5度(deg)程度と言われている。
The accuracy required for the array trim is determined by the allowable fluctuation range of the power required from the artificial satellite main body 12 side. In general, the allowable accuracy of the sun tracking angle on the cell surface 11a of the solar cell in the artificial satellite. Is said to be about ± 2.5 degrees (deg).

【0033】そこで、具体的数値により従来装置と比較
して説明すると、人工衛星の周回周期Tを例えば仮に3
60sec(秒)とすると、人工衛星1の周回レートω
oは360/T(deg/sec)=1(deg/se
c)となる。従って太陽電池パドル11の回転レートω
cは周回レートωoと同じく、ωc=1(deg/se
c)と設定される。
Therefore, a description will be given in comparison with the conventional apparatus using specific numerical values.
Assuming 60 seconds (seconds), the orbit rate ω of the artificial satellite 1
o is 360 / T (deg / sec) = 1 (deg / sec)
c). Therefore, the rotation rate ω of the solar cell paddle 11
c is the same as the circulation rate ωo, ωc = 1 (deg / se
c) is set.

【0034】そこでいま、従来装置において、例えば±
2.5degの角度誤差θsを補正するとすれば、太陽
電池パドル11を回転レートωc=1(deg/se
c)において時間W=2.5secに亘り制御すること
が必要とされる。
Now, in the conventional apparatus, for example, ±
Assuming that the angle error θs of 2.5 deg is corrected, the solar cell paddle 11 is rotated at a rotation rate ωc = 1 (deg / sec).
In c), it is necessary to control for a time W = 2.5 sec.

【0035】それに対し、この実施の形態における装置
でのクロックレートの補正量は、図2に示すように、1
周回(T=360sec)の時間で±2.5degを補
正することになるから、その補正レート量(ωp(n+1)
−ωp(n) )は回転レートωc=1(deg/sec)
に対し、およそ±2.5/T=±2.5/360(de
g/sec)、すなわち±0.007(deg/se
c)の調整制御で補正することができる。
On the other hand, the correction amount of the clock rate in the apparatus according to the present embodiment is 1 as shown in FIG.
Since ± 2.5 deg is corrected in the time of the orbit (T = 360 sec), the correction rate amount (ωp (n + 1))
−ωp (n)) is the rotation rate ωc = 1 (deg / sec)
About ± 2.5 / T = ± 2.5 / 360 (de
g / sec), that is, ± 0.007 (deg / sec)
It can be corrected by the adjustment control of c).

【0036】このように、太陽電池パドル11の回転レ
ートの補正量は、従来の1(deg/sec)に対し、
この実施の形態によれば±0.007(deg/se
c)程度であり、従来に比較して1/100以下に抑制
することができることから、太陽電池パドル本体12の
駆動による擾乱量を大幅に軽減ないしは解消することが
できる。
As described above, the correction amount of the rotation rate of the solar cell paddle 11 is 1 (deg / sec) as compared with the conventional 1 (deg / sec).
According to this embodiment, ± 0.007 (deg / sec)
c), which can be suppressed to 1/100 or less as compared with the related art, so that the amount of disturbance caused by driving the solar cell paddle body 12 can be significantly reduced or eliminated.

【0037】以上のように、本発明装置によれば、人工
衛星の軌道レートとの間の誤差の大きさに対応して、太
陽電池パドル11の回転レートのレベルを調整制御する
ので、補正量は小さくて済み、アレイトリム時における
人工衛星の姿勢安定度を従来に比較し大幅に改善するこ
とができる。
As described above, according to the apparatus of the present invention, the level of the rotation rate of the solar battery paddle 11 is adjusted and controlled in accordance with the magnitude of the error between the orbit rate of the artificial satellite and the amount of correction. Is small, and the attitude stability of the satellite at the time of array trimming can be greatly improved as compared with the conventional art.

【0038】なお、この実施の形態では、太陽センサ1
1dで検出された太陽方向θとの誤差角θsを、人工衛
星1の1周回で補正するように説明したが、勿論複数周
回に亘って、補正するようにして、補正量をより少なく
なるよう調整することができる。さらにまた、その補正
期間中、補正量を連続的に変化させることによって、よ
り円滑なアレイトリムを行うようにしても良い。
In this embodiment, the solar sensor 1
Although the error angle θs with respect to the sun direction θ detected in 1d has been described as being corrected in one round of the artificial satellite 1, it is needless to say that the error is corrected over a plurality of rounds so that the correction amount can be reduced. Can be adjusted. Furthermore, during the correction period, a smoother array trim may be performed by continuously changing the correction amount.

【0039】なお上記実施の形態では、太陽センサ11
dが回転駆動される太陽電池パドル11に取り付けら
れ、閉ループにより、その太陽センサ11dによる太陽
方向θの検出信号に基づいて太陽電池パドル11の回転
レートを連続的に制御するように構成したが、太陽方向
θの検出信号に基づく太陽電池パドル11の回転レート
の補正を、開ループにより間欠的に行うこともできる。
In the above embodiment, the sun sensor 11
d is attached to the solar cell paddle 11 that is driven to rotate, and the closed loop is configured to continuously control the rotation rate of the solar cell paddle 11 based on the detection signal of the sun direction θ by the sun sensor 11d. The rotation rate of the solar cell paddle 11 based on the detection signal in the sun direction θ can be intermittently corrected by an open loop.

【0040】いずれにしても本発明装置によれば、地球
指向の人工衛星において、太陽電池パドルの回転駆動レ
ートと人工衛星本体の周回レートとの差異(誤差角θ
s)を、太陽電池パドルの回転レートの値を変化させて
補正するので、小さな補正量で誤差角を補正できるもの
であり、人工衛星本体への機械的反作用を大幅に軽減す
ることができる。
In any case, according to the apparatus of the present invention, in the earth-oriented satellite, the difference between the rotational driving rate of the solar battery paddle and the orbital rate of the satellite body (error angle θ)
Since s) is corrected by changing the value of the rotation rate of the solar battery paddle, the error angle can be corrected with a small correction amount, and the mechanical reaction to the artificial satellite body can be greatly reduced.

【0041】従って、人工衛星搭載機器による諸観測等
を高精度に行うことができ、実用上大きな効果が得られ
る。
Therefore, various observations and the like by the equipment mounted on the artificial satellite can be performed with high accuracy, and a great effect can be obtained in practical use.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明のように、本発明装置は、太陽
電池パネルの回転レートのレベルを人工衛星の周回レー
トとの間の誤差の大きさに対応して変化させるので、小
さな変化量で補正対応でき、人工衛星本体への影響を軽
減ないしは解消できるので、人工衛星の機能を大幅に向
上させることができる。
As described above, the apparatus of the present invention changes the level of the rotation rate of the solar cell panel according to the magnitude of the error between the rotation rate of the satellite and the orbital rate of the artificial satellite, so that the amount of change is small. Since the correction can be performed and the influence on the artificial satellite body can be reduced or eliminated, the function of the artificial satellite can be greatly improved.

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

【図1】本発明による人工衛星搭載太陽電池パドルの制
御装置の一実施の形態を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a control device for a solar battery paddle mounted on a satellite according to the present invention.

【図2】図1に示す装置の太陽電池パドルアレイトリム
時の回転レート制御を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing rotation rate control during trimming of a solar battery paddle array of the apparatus shown in FIG. 1;

【図3】人工衛星周回と太陽電池パドルの回転制御を説
明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining rotation of an artificial satellite orbit and rotation of a solar battery paddle.

【図4】従来の人工衛星搭載太陽電池パドルの制御装置
を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional control device for a solar battery paddle mounted on an artificial satellite.

【図5】図4に示す装置の太陽電池パドルアレイトリム
時の回転レート制御を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing rotation rate control during trimming of a solar battery paddle array of the device shown in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 人工衛星 11 太陽電池パドル 11a セル面 11c パネル駆動機構 11d 太陽センサ 12 人工衛星本体 13 追尾制御部 13a クロックレート発生回路 13b 切替回路 13c パドル駆動回路 13d センサ入力信号処理回路 13e 制御回路 13f アレイトリムレート発生回路 13g 可変クロックレート発生回路 2 太陽 3 軌道 θ 太陽方向 Δθ 誤差角 4 地球 Reference Signs List 1 artificial satellite 11 solar battery paddle 11a cell surface 11c panel driving mechanism 11d sun sensor 12 artificial satellite body 13 tracking control unit 13a clock rate generating circuit 13b switching circuit 13c paddle driving circuit 13d sensor input signal processing circuit 13e control circuit 13f array trim rate Generation circuit 13g Variable clock rate generation circuit 2 Sun 3 Orbit θ Sun direction Δθ Error angle 4 Earth

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地球方向を指向しつつ地球回りを周回す
る人工衛星に搭載された太陽電池パドルのパネル面が太
陽方向を指向するように、前記太陽電池バドルを人工衛
星の周回レートに対応して回転制御する人工衛星搭載太
陽電池パドルの制御装置において、 前記太陽電池パドルの回転レートを、前記人工衛星の周
回レートとの対応のずれの大きさに対応して変化させる
よう制御する制御手段を備えたことを特徴とする人工衛
星搭載太陽電池パドルの制御装置。
1. A solar battery paddle corresponding to an orbiting rate of a satellite so that a panel surface of a solar battery paddle mounted on a satellite orbiting around the earth while pointing in the direction of the earth is directed in the direction of the sun. A control unit for controlling the rotation rate of the solar battery paddle in accordance with the magnitude of the deviation from the orbital rate of the artificial satellite. A control device for a solar array paddle mounted on a satellite, comprising:
【請求項2】前記太陽電池パドルの回転レートと前記人
工衛星の周回レートとの対応のずれの値を、前記太陽電
池パドルに設けられた太陽センサにより検出することを
特徴とする請求項1に記載の人工衛星搭載太陽電池パド
ルの制御装置。
2. The solar cell paddle according to claim 1, wherein a value of a difference between a rotation rate of said solar battery paddle and a orbital rate of said artificial satellite is detected by a solar sensor provided on said solar battery paddle. The control device of the solar cell paddle mounted on the artificial satellite described in the above.
【請求項3】前記太陽電池パドルの回転レートと前記人
工衛星の周回レートとの対応にずれが生じ、そのずれに
応じて変化させた太陽電池パドルの回転レートは、少な
くとも前記人工衛星が地球を1周回する間継続させるこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の人工衛
星搭載太陽電池パドルの制御装置。
3. A difference occurs between the rotation rate of the solar cell paddle and the orbital rate of the artificial satellite, and the rotation rate of the solar cell paddle changed according to the deviation is at least as large as the artificial satellite can change the earth. The control device for a solar cell paddle mounted on a satellite according to claim 1 or 2, wherein the control is continued during one orbit.
【請求項4】前記太陽電池パドルの回転レートを連続し
て変化させることを特徴とする請求項1ないし請求項3
のうちのいずれか1に記載の人工衛星搭載太陽電池パド
ルの制御装置。
4. The solar cell paddle according to claim 1, wherein a rotation rate of said solar cell paddle is continuously changed.
The control device for a solar cell paddle mounted on a satellite according to any one of the above.
JP9330433A 1997-12-01 1997-12-01 Controller for solar battery paddle mounted on artificial satellite Pending JPH11165700A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110228605A (en) * 2019-06-18 2019-09-13 北京电子工程总体研究所 It is a kind of based on the safety satellite of sun sensor to day control method

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