第01章
课程导论与背景
卫星能源系统概述 · 太阳翼对日定向的意义 · 课程目标与学习路径
导论背景能源
第02章
坐标系基础
地心惯性坐标系 · 卫星本体坐标系 · 太阳翼坐标系 · 坐标转换矩阵
坐标系转换矩阵
第03章
太阳矢量确定
太阳在惯性系下的位置计算 · 太阳敏感器测量模型 · 矢量观测与滤波
太阳矢量敏感器滤波
第04章
太阳翼驱动机构
步进电机与伺服电机选型 · 减速器与传动机构 · 霍尔传感器与编码器
驱动电机传感器
第05章
单轴对日定向算法
基于太阳矢量的开环控制 · 闭环PID跟踪 · 限位保护与归零逻辑
单轴PID限位
第06章
双轴对日定向算法
双轴解耦控制策略 · 俯仰-偏航协同控制 · 奇异点规避
双轴解耦奇异点
第07章
太阳翼转角计算
从四元数到欧拉角 · 投影法计算目标角度 · 角度归一化与边界处理
转角四元数归一化
第08章
PID控制器设计
PID基本原理 · 数字PID实现 · 积分限幅与抗饱和 · 参数整定方法
PID抗饱和整定
第09章
前馈与复合控制
前馈补偿原理 · 基于轨道角速度的前馈 · 复合控制架构
前馈复合控制轨道
第10章
太阳翼展开与锁定控制
展开动力学模型 · 展开速度控制 · 锁定冲击抑制 · 到位检测
展开锁定冲击抑制
第11章
阴影区与光照区切换
地影判断算法 · 阴影区保持模式 · 光照区快速捕获策略
阴影光照捕获
第12章
故障模式与重构
驱动机构卡死检测 · 电流异常保护 · 传感器故障诊断 · 降级模式切换
故障重构诊断
第13章
太阳翼振动抑制
柔性附件振动特性 · 陷波滤波器设计 · 输入整形技术 · 主动振动控制
振动陷波输入整形
第14章
星上软件实现
嵌入式软件架构 · 任务调度与周期管理 · 状态机设计 · 看门狗与安全机制
软件状态机看门狗
第15章
半物理仿真验证
仿真平台搭建 · 硬件在环测试 · 故障注入测试 · 性能评估指标
半物理HIL故障注入
第16章
在轨标定与校准
太阳敏感器在轨标定 · 驱动机构零位校准 · 角度测量误差补偿
标定校准误差补偿
第17章
多体动力学建模
太阳翼柔性多体模型 · 铰链与阻尼模型 · 模态分析与降阶
多体柔性模态
第18章
能量平衡与功率跟踪
太阳翼I-V特性 · 最大功率点跟踪 · 能量平衡计算 · 蓄电池充电协调
能量MPPT蓄电池
第19章
星务系统接口
CAN总线通信协议 · 遥测遥控指令设计 · 数据采集与打包 · 时间同步机制
CAN遥测时间同步
第20章
热控与太阳翼
热变形对指向精度的影响 · 热控策略与加热带控制 · 热-结构耦合分析
热控热变形耦合
第21章
高精度指向控制
星敏感器辅助指向 · 微振动抑制 · 亚角秒级指向算法
高精度星敏感器亚角秒
第22章
敏捷卫星太阳翼控制
快速机动下的太阳翼跟踪 · 机动路径规划 · 角动量管理
敏捷机动角动量
第23章
深空探测特殊考虑
远距离通信延迟 · 自主控制需求 · 多天体引力影响 · 能源约束
深空自主引力
第24章
星座与编队太阳翼控制
星座统一管理 · 星间协同 · 遮挡规避策略
星座编队遮挡
第25章
太阳翼寿命评估
机构寿命试验 · 润滑剂退化模型 · 在轨寿命预测 · 延寿策略
寿命润滑延寿
第26章
电磁兼容性设计
电机驱动EMI抑制 · 屏蔽与接地 · 敏感器抗干扰设计
EMC屏蔽抗干扰
第27章
软件工程化
MISRA-C编码规范 · 单元测试与覆盖率 · 代码审查清单 · 配置管理
MISRA测试配置
第28章
项目实战案例
某低轨遥感卫星太阳翼控制 · 某高轨通信卫星双轴控制 · 某深空探测器展开控制
实战遥感深空
第29章
前沿技术展望
智能控制（强化学习） · 数字孪生 · 在轨重构 · 太阳帆技术
AI数字孪生太阳帆
第30章
课程总结与考核
知识体系回顾 · 常见面试题解析 · 综合设计题目 · 推荐阅读与工具
总结面试资源