JPS58183393A - Control system of attitude of artificial satellite - Google Patents
Control system of attitude of artificial satelliteInfo
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- JPS58183393A JPS58183393A JP58056776A JP5677683A JPS58183393A JP S58183393 A JPS58183393 A JP S58183393A JP 58056776 A JP58056776 A JP 58056776A JP 5677683 A JP5677683 A JP 5677683A JP S58183393 A JPS58183393 A JP S58183393A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
このQE4tjバイアスモーメンタム方式の三軸安定衛
星のガスジェット装置を作動ζせて軌道制御を行う時の
姿勢制御方式に関するものである口
従来において、地球を周回する三軸安定衛星の軌道制御
時における姿勢制御でに、ロール軸、ピッチ軸およびヨ
ー軸1わりの姿勢角1差を検出する装置を用い、ロール
軸、ピンチ軸およびヨー軸まわりにトルクを発生するガ
スジェット装置を作動させて、おのおの3軸まわりの姿
勢角誤差を除去するようになっていた。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This relates to an attitude control method for controlling the orbit by operating the gas jet device of this QE4tj bias momentum type three-axis stable satellite. A gas jet device that generates torque around the roll, pinch, and yaw axes by using a device that detects one attitude angle difference per roll, pitch, and yaw axes for attitude control during satellite orbit control. was activated to remove attitude angle errors around each of the three axes.
ところで、三軸安定衛星の場合、ロール−差およびピッ
チ誤差は地球センサのような光学的姿勢角誤差検出器を
用いて検出できるが、ヨー1差を検出するためには、ジ
ャイロあるいはスターセンサなどの複雑で、しかも亮価
な姿勢角1差検出器が必要である。そこでこの発明にお
いては、姿勢角誤差検出器として地球センサと同様のセ
ンサのみを用いて、人工衛星の姿勢を正確に制御し得る
制御方式を提案するもので、以下図面に従ってこの発明
の特徴とする軌道制御時の姿勢制御方式について説明す
る。By the way, in the case of a three-axis stable satellite, roll differences and pitch errors can be detected using an optical attitude angle error detector such as an earth sensor, but in order to detect a 1-yaw difference, a gyro or star sensor etc. A complicated and expensive attitude angle one-difference detector is required. Therefore, in this invention, we propose a control method that can accurately control the attitude of an artificial satellite by using only a sensor similar to an earth sensor as an attitude angle error detector. The attitude control method during orbit control will be explained.
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、図において
(1)#″iiロール軸、)はピンチ軸、+31 Fi
ヨー軸、+41Vi地球センサとしての姿勢角誤差検出
器、(5)はその回転軸が上記ピッチ軸(2)に平行な
モーメンタムホイール、(6) 、 f71ij )ル
ク発生ガスジェット装置の対、(81、(91はロール
軸方向推力発生ガスジェット装置で対をなしている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, (1) #"ii roll axis, ) is a pinch axis, +31 Fi
Yaw axis, +41Vi attitude angle error detector as earth sensor, (5) a momentum wheel whose axis of rotation is parallel to the pitch axis (2), (6) , f71ij) pair of lux-generating gas jet devices, (81 , (91 is a pair of gas jet devices that generate thrust in the roll axis direction.
(11Vi衛星本体、αυは地球である。第2図はトル
ク発生ガスジェット装置+61 、 (71の取り付は
状態を示した図で、第1図のピンチ軸(2)から見九図
であり、04けガスジェット装置+61 、 ())の
オフセット角である。第3図はロール軸方向推力ガス′
ジェット装置(81またけ(9)を作動させて
軌道制御を行う時の姿勢制御に使用される構成機器のg
号の流れを示すもので、図においてHtl)ルクq3は
モーメンタムホイール(5)の駆動制御回路である。(In the main body of the 11Vi satellite, αυ is the earth. Figure 2 is a diagram showing the installation of the torque generating gas jet device , 04 ke gas jet device + 61 , ()) offset angle. Figure 3 shows the roll axial thrust gas '
G of the component equipment used for attitude control when operating the jet device (81 straddle (9) to perform orbit control)
In the figure, q3 is the drive control circuit for the momentum wheel (5).
トルク発生ガスジェット装置+61 、 +71の発生
するトルクベクトルは、ロール@(1)、ヨー@(3)
を含む平面内にあり、ロール軸(1)の正方向からヨー
軸f31の負方向に角度αaくだけオフセット角ており
、ヨー軸(3)とに一致しない。The torque vectors generated by the torque generating gas jet devices +61 and +71 are roll @ (1) and yaw @ (3).
It is offset by an angle αa from the positive direction of the roll axis (1) to the negative direction of the yaw axis f31, and does not coincide with the yaw axis (3).
モーメンタムホイール(5)ニ、はぼ一定の回転数で同
転し、それによって発生する角運動量によるジャロ剛性
で、衛星本体OIはぼlr三軸安定している。The momentum wheel (5) rotates at a constant rotational speed, and due to the jarro rigidity generated by the angular momentum, the satellite main body OI is stabilized along three axes.
このような構成においてカスジェット装置(8)、(9
)を作動して軌道側!#を衿う時、(81、+91の取
り付は誤差などにより外乱トルクか発生する。In such a configuration, the cassjet devices (8) and (9
) to the orbital side! When attaching #, (81, +91 installation may generate disturbance torque due to errors, etc.)
この外乱トルクにより、衛星本体OQがニューテーショ
ン運動を2こしながら、モーメンタムホイール(5)の
発生している角運動蓋ベクトルの方向を変える。これら
の運動および変化をおさえるため、地球センサ(4)の
ロール誤差を制御回路Iに入力し、誤差に応じてオフセ
ットしたガスジェット装@ +61 、 +71を作動
させる。このガスジェット装置+61 、 f7+の発
生するトルクのうち、ロール軸方向のトルク成分はニュ
ーテーション運動をおさえる効果を有し、ヨー軸方向の
トルク成分はモーメンタムホイール(5)のもつ角運動
tベクトルの変動をおさえる効果を有するΩガスジェッ
ト装置f81 、 (91の作動を停止して軌道制御を
終えた時残るロール誤差およびヨー1差は、衛星の軌道
運動によるロール・ヨー変換を利用して除去する。ロー
ル・ヨー変換とは。Due to this disturbance torque, the satellite main body OQ performs a nutation motion and changes the direction of the angular motion lid vector generated by the momentum wheel (5). In order to suppress these movements and changes, the roll error of the earth sensor (4) is input to the control circuit I, and the offset gas jet devices @ +61 and +71 are operated according to the error. Of the torque generated by the gas jet devices +61 and f7+, the torque component in the roll axis direction has the effect of suppressing nutation motion, and the torque component in the yaw axis direction suppresses the angular motion t vector of the momentum wheel (5). The Ω gas jet device f81 has the effect of suppressing fluctuations. (The roll error and 1 yaw difference that remain when the operation of the Ω gas jet device f81 is stopped and orbit control is completed are removed by using roll-yaw conversion due to the orbital motion of the satellite. .What is roll/yaw conversion?
モーメンタムホイールの発生角運動量ベクトルのヨー軸
方向成分が衛星の軌道を4分の1周回後、ロール軸方向
成分として現われてくる現象をいう。ロール誤差は地球
センナで検出できることから、オフセットガスジェット
装置1 +61 、 +71を作動して除去できる。従
って衛星の軌道4分の1周回で、ロール誤差およびヨー
誤差をはt了除去することができる。This is a phenomenon in which the yaw-axis direction component of the generated angular momentum vector of the momentum wheel appears as a roll-axis direction component after one quarter of the orbit of the satellite. Since the roll error can be detected by the earth sensor, it can be removed by operating the offset gas jet devices 1 +61 and +71. Therefore, roll and yaw errors can be completely eliminated in one quarter of the orbit of the satellite.
なお、上記軌道制御中および終了後のピンチ誤差の除去
は、地球センサでのピンチ誤差検出ができるので、ピン
チ軸1わりのトルクを発生する付随的なカスジェット装
置の作動およびモーメンタムホイールのIP1転トルク
の発生を利州して行えばよい。In addition, the pinch error can be removed during and after the orbit control, since the pinch error can be detected by the earth sensor, and the operation of the incidental cass jet device that generates a torque of one pinch axis and the IP1 rotation of the momentum wheel are necessary. The torque can be generated by adjusting the torque.
以上[152明したように、この発明によればロール誤
差およびピンチ誤差を検出する姿勢角誤差検出器(例え
ば地球センサ)とオフセントしたガスジェット装fll
tf用することで、バイアスモーメンタム方式の=@V
W人工衛星の軌道制御時における姿勢制御をヨー1差
を検出する装置を用いることなしに行えるという利点が
ある。[152] As explained above, according to the present invention, an attitude angle error detector (e.g., an earth sensor) for detecting roll error and pinch error and an offset gas jet device
By using tf, the bias momentum method = @V
There is an advantage that attitude control during orbit control of a W artificial satellite can be performed without using a device for detecting a 1-yaw difference.
納1図にこの発明を実施した三軸安定人工衛星のm成を
示す図、第2し1は第1図に示すカスジェット装置の庫
り付状仲をdk明するだめの図、WIs図Vi+I!4
成機器間の(g号の流れを示す図であるQ
ill・・・o −ル軸、 (21・・・ピンチ軸、+
31・・・ヨー軸、イ4)・・・姿勢角誤差検出器、(
5)・・・モーメンタムホイ−ル、(6)・・・トルク
発生ガスジェット装置、(71−9゜トルク発生ガスジ
ェット装置、t8)・・・ロールm方向推力発生ガスジ
ェット装置、(9)・・・ロール軸方向推力発生ガスジ
ェット装置、■0・・・衛星本体、0υ・・・地球、O
3・・・トルク発生ガスジェット装置駆動制御回路、0
3・・・モーメンタムホイール駆動制御回路、O4・・
・オフセット角α。
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
しである。
代理人 葛 野 情 −
第 1 図
第3図 ゛
//’
第2図Figure 1 is a diagram showing the configuration of a three-axis stable artificial satellite implementing this invention, Figure 2 is a diagram showing the storage arrangement of the Kasjet device shown in Figure 1, and WIs diagram. Vi+I! 4
This is a diagram showing the flow of (g) between components.
31...Yaw axis, a4)...Attitude angle error detector, (
5) Momentum wheel, (6) Torque generating gas jet device, (71-9° torque generating gas jet device, t8) Roll m direction thrust generating gas jet device, (9) ...Roll axial thrust generating gas jet device, ■0...Satellite main body, 0υ...Earth, O
3... Torque generating gas jet device drive control circuit, 0
3... Momentum wheel drive control circuit, O4...
・Offset angle α. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. Agent Jo Kuzuno - Figure 1 Figure 3 ゛//' Figure 2
Claims (1)
姿勢角誤差検出器と、ピンチ軸を回転軸としてほぼ一定
の回転数で回転するモーメンタムホイールと、軌道制御
の推力を発生するガスジェット装置と、ロール軸および
ヨー軸のなす平面内でロール軸、ヨー軸方向以外の方向
にトルクを発生するガスジェット装置を備えた三軸安定
人工衛星の姿勢制御方式において、上記推力発生ガスジ
ェット装置を作動させて軌道を制御する時、上記姿勢角
誤差検出器と上記トルク発生ガスジェット装置を使用し
て人工衛星を三軸安定の姿勢に制御するとともに、軌道
を制御する上記推力発生ガスジェット装置の作動を停止
した後は、上記姿勢角誤差検出器と上記トルク発生ガス
ジェット装置を使用して衛星のロール軸、ピッチ軸およ
びヨー軸まわりの姿勢誤差を除去できるようにしたこと
を特徴とする人工衛星の姿勢制御方式。An attitude angle error detector that detects attitude angle errors due to roll and pinch axes, a momentum wheel that rotates at a nearly constant rotation speed with the pinch axis as the rotation axis, and a gas jet device that generates thrust for orbit control. , in the attitude control system of a three-axis stable satellite equipped with a gas jet device that generates torque in a direction other than the roll axis and yaw axis within the plane formed by the roll axis and yaw axis, the thrust generating gas jet device is operated. When controlling the orbit by controlling the orbit, the attitude angle error detector and the torque generating gas jet device are used to control the satellite to a stable attitude in three axes, and the operation of the thrust generating gas jet device to control the orbit. After the satellite has stopped, the attitude errors around the roll axis, pitch axis, and yaw axis of the satellite can be removed using the attitude angle error detector and the torque generating gas jet device. attitude control method.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823214376 DE3214376A1 (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Device for orientation control of a satellite |
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Publications (1)
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JPS58183393A true JPS58183393A (en) | 1983-10-26 |
Family
ID=6161260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP58056776A Pending JPS58183393A (en) | 1982-04-20 | 1983-03-31 | Control system of attitude of artificial satellite |
Country Status (2)
Country | Link |
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JP (1) | JPS58183393A (en) |
DE (1) | DE3214376A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2325317A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-09 | Linden Fabricating & Engineering (Prince George) Ltd. | Spiral singulator |
-
1982
- 1982-04-20 DE DE19823214376 patent/DE3214376A1/en not_active Ceased
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056776A patent/JPS58183393A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3214376A1 (en) | 1983-10-27 |
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