孔祥龙，李文龙，李文峰，赵毅

上海卫星工程研究所，上海 201109



空间非合作目标惯性参数在轨辨识

孔祥龙，李文龙*，李文峰，赵毅

上海卫星工程研究所，上海 201109

在空间冗余机械臂抓捕非合作目标的惯性参数辨识问题中，已有方法大都基于系统动量已知的假设，且辨识过程未考虑基座姿态稳定。针对目标动量未知的问题，设计了具有增量形式的惯性参数分步辨识算法。首先基于线动量方程得到关于质量和质心位置的第一组估计方程，采用增量形式消除未知线动量更新估计方程。辨识结果收敛后根据估计参数计算线动量估计值，代入以转动惯量为未知参数的第二组估计方程中，利用其增量表达式完成对转动惯量的估计。辨识过程中的激励由自适应零反作用控制输入提供，算法在保证基座姿态不受干扰的同时还能对惯性参数精确辨识。仿真结果表明，在30 s以内算法已收敛，误差收敛到零的同时，基座姿态角速率控制精度在10-3以下，说明算法收敛快，精度高，同时还能实现基座姿态稳定。

非合作目标；姿态稳定；冗余自由度；惯性参数辨识；反作用零空间；自适应控制

精确的惯性参数对于航天器控制系统和状态估计系统来说都是非常重要的。以空间机械臂捕获目标为例，当捕获完成后，航天器控制系统必须尽快使组合体稳定下来以执行接下来的任务。如果无法获取组合体航天器的惯性参数信息，控制系统无法精确控制组合体达到期望状态，从而无法完成给定的任务。……