卫星动量轮摩擦力矩地面在线测试方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109459167A(43)申请公布日2019.03.12(21)申请号201811160273.7(22)申请日2018.09.30(71)申请人中国空间技术研究院地址100194北京市海淀区友谊路104号(72)发明人段传辉陈荔莹任立新黄燕安然(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人张晓飞(51)Int.Cl.G01L3/22(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称卫星动量轮摩擦力矩地面在线测试方法及系统(57)摘要卫星动量轮摩擦力矩地面在线测试方法及系统，包括步骤：发送遥控指令给卫星上的待测动量轮的线路盒，使用待测动量轮的线路盒给待测动量轮重复加电断电，控制待测动量轮按一定规律转动，采集待测动量轮转速脉冲，根据转速脉冲确定待测动量轮实时转速，通过重复多次加电断电确定待测动量轮的摩擦力矩。本发明可在线测试卫星动量轮摩擦力矩，无需额外的试验设备，简单可行。CN109459167ACN109459167A权利要求书1/2页1.卫星动量轮摩擦力矩地面在线测试方法，其特征在于，包括步骤如下：1)发送遥控指令给卫星上的待测动量轮的线路盒，使用待测动量轮的线路盒给待测动量轮加电；2)发送遥控指令给卫星上的待测动量轮的线路盒，控制待测动量轮转动至标称转速ω0；3)当待测动量轮的转速稳定后，发送遥控指令给卫星上的待测动量轮的线路盒，使用待测动量轮的线路盒控制待测动量轮断电；4)当所述待测动量轮断电一定时间Δt后，再次发送遥控指令给卫星上的待测动量轮的线路盒，使用待测动量轮的线路盒给待测动量轮加电，使所述待测动量轮转动至标称转速ω0；5)使用待测动量轮的线路盒采集待测动量轮转速脉冲，根据所述待测动量轮转速脉冲，获得步骤4)加电时刻待测动量轮的转速ωj；6)重复步骤3)-5)共N次，根据所述标称转速ω0和所述获得的N个所述步骤4)加电时刻待测动量轮的转速ωj，确定待测动量轮的摩擦力矩M，其中，j＝1，2，3，...，N。2.根据权利要求1所述的地面在线测试方法，其特征在于，所述步骤2)的标称转速ω0具体为：其中，αi为所述卫星上安装的第i个待测动量轮安装矢量，H0为卫星的整星角动量，J0为所述待测动量轮的转动惯量，i为正整数。3.根据权利要求2所述的地面在线测试方法，其特征在于，所述标称转速ω0的取值范围为3000-5000转/分。4.根据权利要求1-3之一所述的地面在线测试方法，其特征在于，所述步骤6)确定待测动量轮的摩擦力矩M的方法，具体为：其中，J0为所述待测动量轮的转动惯量。5.卫星动量轮摩擦力矩地面在线测试系统，其特征在于，包括：指令控制模块、线路盒模块、数据处理模块；指令控制模块：发送遥控指令给线路盒模块，线路盒模块：接收指令控制模块发送的遥控指令；根据所述遥控指令给待测动量轮重复加电断电使所述待测动量轮按一定规律转动，实时采集所述待测动量轮转速脉冲；将所述转速脉冲发送给数据处理模块；数据处理模块：接收所述线路盒模块发送的所述转速脉冲，根据所述转速脉冲，获得待测动量轮的转速，根据所述待测动量轮的转速，确定所述待测动量轮的摩擦力矩M。6.根据权利要求5所述的地面在线测试系统，其特征在于，所述线路盒模块给待测动量轮重复加电断电使所述待测动量轮按一定规律转动，具体为：A)所述线路盒模块给所述待测动量轮加电并转动至标称转速ω0；2CN109459167A权利要求书2/2页B)当待测动量轮的转速稳定后，所述线路盒模块给待测动量轮断电；C)当所述待测动量轮断电一定时间Δt后，所述线路盒模块再次给所述待测动量轮加电并转动至标称转速ω0；D)重复步骤B)-C)N次，使所述待测动量轮按一定规律转动。7.根据权利要求6所述的地面在线测试系统，其特征在于，所述数据处理模块根据所述待测动量轮的转速，确定所述待测动量轮的摩擦力矩M，具体为：根据所述待测动量轮断电一定时间Δt后线路盒模块再次给所述待测动量轮加电时所述待测动量轮的转速ωj，和所述标称转速ω0确定所述待测动量轮的摩擦力矩M，其中，j＝1，2，3，...，N。8.根据权利要求7所述的地面在线测试系统，其特征在于，所述数据处理模块根据所述待测动量轮的转速，确定所述待测动量轮的摩擦力矩M，具体为：所述线路盒模块根据所述遥控指令给待测动量轮重复加电断电N次，所述数据处理模块获得N个所述ωj，根据所述N个ωj，所述标称转速ω0确定所述待测动量轮的摩擦力矩M，具体为：其中，J0为所述待测动量轮的转动惯量。9.根据权利要求7所述的地面在线测试系统，其特征在于，所述标称转速ω0具体为：其中，αi为所述卫星上安装的第i个待测动量轮安装矢量，H0为卫星的整星角动量，J0为所述待测动量轮的转动惯量，