[发明专利]一种NS位保模式下脉冲修正方法

说明书

技术领域

本发明一种属于在轨航天器测控管理领域，涉及一种NS位保模式下脉冲修正方法，适用于地球静止三轴卫星南北控后东西耦合修正量的计算。

背景技术

地球静止卫星的地心距约为地球半径的6.6倍，处在这样高轨道上的卫星受到太阳、月亮的引力与地球摄动力是同一量级，必须考虑它的影响。太阳和月球的引力对卫星轨道倾角产生摄动作用，其变化率大小为0.7～0.9度/年。为保证卫星倾角保持在要求范围内，必须对卫星进行南北保持。

卫星在南北保持控制时，由于姿态偏差及点火的姿态扰动，将对平面内轨道根数产生耦合影响，从而引起经度漂移率的改变，产生在东西方向上的耦合，有可能会使卫星漂出东西保持环。为保证卫星保持在东西保持环内，在南北控后应进行东西方向的修正，这就需要计算南北保持对于在东方向产生的耦合量。

修正量计算的难点在于修正方向的判断和修正量大小的确定。卫星管理的初期是待测轨后再进行东西修正，后来变为以前一次控制结果作为参考估算修正量。但在实际应用中发现这两种方法误差较大，无法完全避免卫星出环现象，这主要是由于耦合量计算模型的不准确性带来的误差。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种NS位保模式下脉冲修正方法，利用卫星南北保持过程中的姿控数据计算半长轴变化的方法，建立力学模型，及时修正轨道偏差，达到了较好的控制效果。

技术方案

一种NS位保模式下脉冲修正方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：计算小推力加速度作用下的卫星轨道半长轴a变化率

dadt=2a2[-e(sin f)az+(1+e cos f)ax]μp]]>

其中，μ为地球引力常数，μ＝GM，P为卫星轨道的半通径，f为真近点角，e为偏心率，a_x为推力加速度在滚动方向的分量，a_z为推力加速度在偏航方向的分量；

步骤2：建立南北控制中东西耦合量的平衡方程

y＝η₁TX₁+n₁X₂-η₂n₂X₂X₃+KΔa

其中：X₁为6B、7B在东西方向的等效推力，X₂为向西方向的等效推力，η₁为每次南北控制效率，η₂为相对脉宽系数，η₂等于所用脉宽/3.1，n1为向西控制次数，以向东为正；n2为向西姿控次数，n3为向东姿控次数，X₃＝Δt₁-k₁Δt₂，k₁为向东和向西推力之比，Δt₁为向西姿控脉宽，Δt₂为向东姿控脉宽，常值系数由ΔV引起的Δa的变化μ为地球引力常数，a为轨道半长轴，m为卫星质量，ΔV为速度增量；

步骤3：将平衡方程转化为采用使偏差绝对值最小为条件的最优估计方程