[发明专利]主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法

权利要求书

1.主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型，设定气瓶和贮箱初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱初始压力记为pto1、pto2，两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptf1、ptf2；

(2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比yc1；

(3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo，并设置目标函数J(dpo)＝|yc₁-yo|，基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J(dpo)＝0的最优解dpo1；

(4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2；

(5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf，并设置目标函数J(dpf)＝|yc₂-yf|，基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J(dpf)＝0的最优解dpf1；

(6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为pto1’、pto2’，两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptf1’、ptf2’，之后使用推进系统仿真模型求解以下参数：本次变轨的混合比r0，氧化剂贮箱下游交汇处压力po0，燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf0；

(7)设置目标混合比数据r1，若当前混合比r0小于目标混合比r1，执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；

(8)设置氧化剂贮箱下游交汇处压力po为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以po为自变量的系统混合比rc；

(9)设置目标函数J(po)＝|rc-r1|，基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J(po)＝0的最优解po1；

(10)输出氧化剂贮箱目标压力ptoA、ptoB和燃烧剂贮箱目标压力ptf1’、ptf2’，其中氧化剂贮箱目标压力ptoA＝pto1’+(po1-po0)，ptoB＝pto2’+(po1-po0)；

(11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以pf为自变量的系统混合比rc；

(12)设置目标函数J(pf)＝|rc-r1|，基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J(pf)＝0的最优解pf1；

(13)输出氧化剂贮箱目标压力pto1’、pto2’和燃烧剂贮箱目标压力ptfA、ptfB，其中燃烧剂贮箱目标压力ptfA＝ptf1’+(pf1-pf0)，ptfB＝ptf2’+(pf1-pf0)。

2.根据权利要求1所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于：所述步骤(6)中两只氧化剂贮箱的初始压力pto1’、pto2’通过如下方法得到：

若步骤(1)两只氧化剂贮箱中贮箱1的初始压力为pto1，贮箱2的初始压力为pto2，且pto1＜pto2，则步骤(6)中贮箱1的初始压力pto1’仍为pto1，贮箱2的初始压力pto2’为pto1+dpo1；否则pto1’为pto2+dpo1，pto2’为pto2；

两只燃烧剂贮箱的初始压力ptf1’、ptf2’通过如下方法得到：

若步骤(1)两只燃烧剂贮箱中贮箱1的初始压力为ptf1，贮箱2的初始压力为ptf2，且ptf1＜ptf2，则步骤(6)中贮箱1的初始压力ptf1’仍为ptf1，贮箱2的初始压力ptf2’为ptf1+dpf1，否则ptf1’为ptf2+dpf1，ptf2’为ptf2。

3.根据权利要求1或2所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于：所述卫星双组元推进系统包括气瓶(1)、压力传感器(2)、加排阀(3)、减压器(4)、单向阀(5)、常开电爆阀(6)、推进剂贮箱(8)、轨控发动机(9)、姿控推力器(10)和气体旁路(11)，其中：推进剂贮箱(8)包括两个氧化剂贮箱MON-A、MON-B，两个燃烧剂贮箱MMH-A、MMH-B，在气瓶(1)和每组元推进剂贮箱(8)之间用气体旁路(11)连接，所述气体旁路(11)由2只自锁阀(7)和1只气容(13)连接而成，气容(13)处于2只自锁阀(7)之间，加排阀(3)设置在气体旁路(11)上游。