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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利一种立方星姿控模式切换方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117922846B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410093856.1，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权一种立方星姿控模式切换方法是由胡远东;刘炳员;孙杰;徐毅;谢昊东;盛一鸣;陆正亮设计研发完成，并于2024-01-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种立方星姿控模式切换方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种立方星姿控模式切换方法，具体涉及卫星姿控技术领域，步骤如下：星箭分离后姿控上电，俯仰轴动量轮起旋，卫星进行偏置动量角速率阻尼，当判定轨道有效时开启滤波器；当滤波器收敛且姿态捕获时进行偏置动量控制，出现故障时切换至角速率阻尼模式；最后上注指令切换至零动量控制模式，当滤波器收敛时进行零动量控制，出现故障时切换至角速率阻尼模式。当某一动量轮故障时，另外三轮组成偏置动量控制或零动量控制模式，完成既定姿控任务。由此可知，上述姿控模式切换方法充分利用了有限的硬件资源，模式切换逻辑清晰，软件实现简单，可有效提高立方星姿态控制系统的可靠性。

本发明授权一种立方星姿控模式切换方法在权利要求书中公布了：1.一种立方星姿控模式切换方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1：在星箭分离后，姿控上电，各姿态传感器以及各执行机构上电，偏置动量轮开始起旋，偏置动量轮采用匀速起旋策略，当到达额定转速后，维持转速不变；此时，卫星具有大于5°s的姿态角速率，需要对星体进行偏置动量角速率阻尼控制降低其姿态角速率，转入步骤2； 步骤2：在偏置动量角速率阻尼阶段，期望目标是将姿态角速率控制到0.2°s以下；采用B-dot控制律进行控制使得卫星能量逐步衰减，使得卫星姿态角速率逐步减小；再判断偏置动量角速率是否阻尼成功，设定当磁场变化率小于1000nT且阻尼时间大于10000s时判定轨道有效，偏置动量角速率阻尼成功并开启滤波器进入步骤3，否则重新执行步骤2，继续进行偏置动量角速率阻尼； 步骤3：滤波器包括单磁俯仰滤波器和磁强计太敏陀螺滤波器，偏置动量角速率阻尼阶段仅控制姿态角速率，故角速率阻尼完成后会存在大于100°的大姿态角度，需要进行大角度姿态捕获建立对地指向基准，姿态捕获阶段对姿态角和姿态角速率均需要进行控制，设定当单磁俯仰滤波器收敛且姿态捕获时间大于2000s时进入步骤4进行偏置动量三轴稳定控制，否则重新执行步骤3，开启单磁俯仰滤波器进行大角度姿态捕获； 步骤4：在偏置动量三轴稳定控制阶段，判断偏置动量三轴稳定控制模式的姿态角速率，设定当姿态角速率大于1°s时，认为此时控制误差较大，故障计数加1，重新执行步骤4，进行偏置动量三轴稳定控制；当姿态角速率小于1°s时，计数置0；当故障计数大于60时，认为控制失败重新执行步骤2，进行偏置动量角速率阻尼； 根据任务需求，地面可上注指令由步骤4偏置动量三轴稳定控制模式切换至步骤5零动量控制并选择对应的零动量控制模式，当磁强计太敏陀螺滤波器收敛时，进入步骤5开始进行零动量控制，否则重新执行步骤4，继续进行偏置动量三轴稳定控制； 步骤5：在零动量控制模式中，有a和b两种模式，当进入零动量控制模式时首先执行零动量模式a，三正交动量轮转速均匀速增加3000转，斜装动量轮匀速减少5196转，零动量轮系需要过零； 当零动量模式a故障时则切换至零动量模式b，三正交动量轮转速均直接调整为3000转，斜装为-5196转；进入零动量模式b时需进行零动量角速率阻尼，在此模式下，当磁场变化率小于1000nT，阻尼时间大于10000s且滤波收敛时，进行零动量三轴稳定控制，否则继续执行零动量角速率阻尼； 当卫星进入到零动量三轴稳定控制时，需判断此时姿态角速率，若大于1°s，则认为此时控制误差较大，故障计数加1，重新执行步骤5，进行零动量三轴稳定控制，若小于1°s，计数置0； 当姿态角速率大于1°s时，还需判断此时的零动量模式，当卫星处于零动量模式a时，若故障计数大于200，则切换至零动量模式b；当卫星处于零动量模式b时，若故障计数大于2000，则切换至步骤2，进行偏置动量角速率阻尼。

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