摘要
地上3自由度気体浮上プラットフォームにおける群衛星の自律ドッキング実験の精度不足と実験システムの過度な複雑さの問題を解決するために、組み込みシステムとカスケードPIDローター推進制御に基づいた連続的な小推力高精度全物理シミュレーションシステムを設計した。まず、群衛星の軌道上相対動力学に基づき、地上シミュレーション環境の撹乱解析と組み合わせて、撹乱補正を含む地上全物理シミュレーションシステムの動力学モデルを構築した。姿勢分離型ローター推進システムを設計し、モーションキャプチャシステムおよび主制御上位機と下層下位機プラットフォームと組み合わせて、μCOS OSをベースにした単体衛星シミュレータとカスケードPIDアルゴリズムに基づく3自由度運動制御システムを設計した。続いて行った2機の宇宙機による自律ドッキング気体浮上実験により、本稿で構築した全物理シミュレーションシステムの動力学モデルのシミュレーションデータは実験データと一致し、地上シミュレーション衛星の測定姿勢指向制御精度は0.1°以上、位置制御精度は1 mm以上であり、群衛星自律ドッキング半物理シミュレーションの高精度要求を満たし、大規模な衛星群シミュレーション実験システム構築の参考案を提供した。
关键词
群衛星;自律ドッキング;全物理シミュレーションシステム;PID制御;ローター推進
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