3、卫星姿态调整与飞机空调系统设计问题研究

卫星姿态调整与飞机空调系统设计问题研究

1. 卫星姿态调整问题

1.1 固定目标姿态的姿态调整

当候选的下一个动作是利用朝向太阳的太阳能发电机进行电池充电时，目标姿态是固定的。由于地球与太阳之间距离遥远，且地球绕太阳的运动相对缓慢，在非日食期间（卫星绕地球旋转超过半圈，约100分钟），可认为电池充电所需的姿态 $A_{Sun}$ 保持不变。

卫星姿态运动可分解为沿三个轴的平行运动，每个运动仅受三个共同的相位结束时间约束，因此可考虑沿一个轴的姿态运动。设 $\alpha_b$（$\alpha_f$）为初始（目标）姿态，$\Delta\alpha = \alpha_f - \alpha_b$；$\Omega_b$（$\Omega_f$）为初始（目标）姿态速度；$t_b$ 为初始时间，$t_1$（$t_2$ 和 $t_f$）为阶段1（阶段2和阶段3）的结束时间，$\Delta t_1 = t_1 - t_b$，$\Delta t_2 = t_2 - t_1$，$\Delta t_3 = t_f - t_2$；$T_1$（$T_3$）为阶段1（阶段3）的恒定扭矩，$L_2$ 为阶段2的恒定力矩。

任意时刻 $t$ 的力矩 $I \cdot \Omega(t)$ 由以下方程给出：
- 阶段1：$I \cdot \Omega(t) = I \cdot \Omega_b + T_1(t - t_b)$；
- 阶段2：$I \cdot \Omega(t) = L_2$；
- 阶段3：$I \cdot \Omega(t) = I \cdot \Omega_f + T_3(t - t_f)$。

在时刻 $t_1$ 和 $t_2