一种引力波探测日心编队拖曳控制系统设计方法

专利申请号：CN202211063586.7

公 开 号：CN115630474A

发 明 人：苟兴宇 徐超 陶佳伟 马官营 谈树萍 王丽娇 蒋庆华 

代 理 人：中国航天科技专利中心陈鹏

代理机构：中国航天科技专利中心

专利类型：发明专利

申 请 日：20230120

公 开 日：20220831

专利主分类号：G06F30/20

关 键 词：拖曳 引力波探测 惯性传感器 构型 探测 轨道动力学模型 传递函数模型 控制系统设计 编队航天器 负刚度系数 加速度增量 控制器设计 控制自由度 稳定性指标 关键指标 控制对象 控制回路 控制系统 数值仿真 推进系统 质量位移 最大推力 原理性 航天器 构建 参考 中断 保证 

摘      要：本发明提供了一种引力波探测日心编队拖曳控制系统设计方法，包括以下步骤，建立引力波探测日心编队航天器在拖曳控制下的原理性数值仿真轨道动力学模型；计算并根据编队构型稳定性指标调整初轨参数；构建引力波探测日心编队拖曳控制系统；确定各位移模式拖曳控制回路中惯性传感器的关键指标；计算各位移模式拖曳控制对象的最大负刚度系数，确定惯性传感器的极限传递函数模型；确定对各航天器的推进系统在三个拖曳控制自由度的最大推力需求；根据设计指标完成各拖曳控制器设计。本发明能够在不中断科学探测的情况下，一方面保证参考质量位移偏差所导致的加速度增量满足引力波探测所设定的PSD指标，另一方面有效提高探测编队构型稳定性。