一种绳系卫星拉力方向估计方法与流程

技术特征：
1.一种绳系卫星拉力方向估计方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，确定参考坐标系及已知物理量；步骤2，基于扰动观测器观测得到力矩的估计值步骤3，将作用在卫星上的拉力F分解为r方向，即沿系绳径向，以及与r垂直的方向，并求得沿系绳径向的分力Fr以及与r垂直的方向的分力步骤4，利用步骤3所得的Fr确定拉力F的方向。2.根据权利要求1所述的一种绳系卫星拉力方向估计方法，其特征在于，所述的步骤1具体为：将绳系卫星视作刚体，并选取刚体的主轴坐标系oxyz作为参考坐标系，记F为作用在刚体上的拉力，A为拉力的作用点，M、分别表示作用在刚体上的力矩和力矩的估计值，ω为刚体转动的角速度矢量，J为惯量张量，r为由o指向A的向量。3.根据权利要求2所述的一种绳系卫星拉力方向估计方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：2.1，刚体定点转动的欧拉动力学方程为：将上式向主轴坐标系oxyz投影，可得式中，ω(0)为ω的坐标矩阵，J(0)为J的坐标矩阵，为ω的反对称坐标矩阵，M(0)为M的坐标矩阵；M(0)为M的坐标矩阵，依次被定义为其中ωx、ωy、ωz为角速度分量，可通过传感器测量得知，Jx、Jy、Jz为该刚体的主转动惯量；2.2，考虑到detJ(0)≠0，即存在J(0)-1，于是将方程(2)变换为其中J(0)-1为将M(0)近似为时间的一次函数，可将其写为如下形式M(0)＝M0+M1t(6)其中其中M0、M1均为常向量；2.3，对M(0)进行扰动估计，具体表达式为其中为M(0)的观测值，Γ0＝diag{γ01,...,γ0r}，Γ1＝diag{γ11,...,γ1r}，至此，得到4.根据权利要求3所述的一种绳系卫星拉力方向估计方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：3.1，将F分解为沿r方向以及与r垂直的方向，并表示为3.2，利用力矩的定义求得具体步骤为：根据力矩的定义并利用式(8)可得根据向量积的运算规则，同时F、三者互相垂直，从而有其中a为标量系数；将r分别表示为分量形式其中i、j、k分别为主轴坐标系中x、y、z轴的单位基矢量；根据式(10)、(11)即可得至此，求出3.3，利用勾股定理求得Fr；具体步骤为：由式(9)、(11)可得由(8)式并利用勾股定理可得又由于Fr沿着r方向，从而有其中k为标量系数；联立式(14)、(15)，通过求解可得至此，求出Fr。5.根据权利要求4所述的一种绳系卫星拉力方向估计方法，其特征在于，所述的步骤4具体为：由式(8)、(12)、(15)、(16)可得F的分量形式为其中，根据F在主轴坐标系oxyz中的分量形式，确定F的方向。