基于物联网及ADRC的航天器在轨姿态监测系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2021年第5期北京时间：

作者：张淑清

单位：广西警察学院 交通管理工程学院

摘要：在特殊航天环境中，由于电磁波等干扰条件的存在，容易导致航天器设备偏离预设的轨迹路径，为解决此问题，设计基于物联网及ADRC的航天器的在轨姿态监测系统。分析物联网监测体系中的位姿控制需求，分层次连接主动振动控制器与航天器姿态控制器，借助FBG应变传感器，建立主机结构与航天器元件之间的监测感应连接，实现在轨姿态监测系统的硬件应用结构设计。在此基础上，对应变传感器进行标定处理，通过计算姿态传递系数的方式，确定航天器的横向在轨应变效应，再通过ADRC原理，提取航天器在轨姿态感知参量的最佳行进状态信号，完善航天器的在轨姿态监测控制律，实现基于物联网及航天器的在轨姿态监测系统设计。对比实验结果显示，与光纤传感型监测系统相比，物联网监测系统能够有效屏蔽电磁波干扰，确保航天器在特殊航天环境中不会出现偏离预设轨迹路径的行进行为。

关键词：物联网;航天器;在轨姿态;振动控制器;应变传感器;姿态传递;应变效应;监测控制律

基金资助：广西科学研究与技术开发计划项目（编号：2015BC17063）