[发明专利]静止轨道卫星太阳电池阵在轨被遮挡的分析计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及静止轨道遥感卫星，更具体的说，涉及一种静止轨道卫星在轨运行时太阳电池阵被星体遮挡的分析计算方法。

背景技术

大型静止轨道遥感卫星平台一般由服务舱和推进舱组成，载荷一般为大尺寸相机，安装在平台对地面。由于载荷遮光罩较长，而为满足运载包络，南北太阳电池阵的支撑架长度受到一定限制，这将导致卫星在轨飞行时，太阳电池阵会被星体遮挡，造成卫星整星功率的下降，为了减小对星体遮挡对整星的影响，需要对遮挡情况进行分析，为整星设计提供依据。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种静止轨道卫星太阳电池阵在轨被遮挡的分析计算方法，根据分析结果仿真计算电池阵在轨被遮挡的面积，为整星设计提供依据。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种静止轨道卫星太阳电池阵在轨被遮挡的分析计算方法，包括步骤如下：

步骤一、分析静止轨道卫星太阳光照角年平均变化规律；

步骤二、分析卫星太阳电池阵在轨被星体遮挡的变化规律；

步骤三、按照前述分析结果进行计算与仿真电池阵在轨被遮挡的面积。

所述步骤二中，将太阳电池阵在轨被星体遮挡的变化规律分为四个阶段进行分析，具体方法如下：

以卫星恰好在地球的背面位置作为卫星初始位置，此时卫星到地球的矢量与太阳在赤道面的投影矢量相同，设电池阵严格对日定向，此时的电池阵法向应与卫星对地轴一致；

第一阶段：电池阵转动角度0～90°；

第二阶段：电池阵转动角度90～180°；

第三阶段：电池阵转动角度180°～270°；

第四阶段：电池阵转动角度270°～360°；

上述第三阶段和第四阶段分别与第一阶段和第二阶段完全镜像，遮挡面积大小相等。

所述步骤三中，计算与仿真电池阵在轨被遮挡的面积的具体方法如下：

设：电池阵驱动轴中心至星体+X向投影的距离为L1，电池阵驱动轴中心至星体+Z面的距离为L2，电池阵驱动轴中心至-Z面的距离为L3，太阳矢量在星体的投影垂直于电池阵一端A的长度为R_a，垂直于另一端B的长度为R_b，电池阵在星体的投影AB的长度为2L_s，星体Z方向靠近X向的一角C到电池阵在星体的投影AB的距离为L₀，电池阵连接架在展开方向的高度为H，太阳矢量与轨道面的夹角为α，以θ₁～θ₄为计算辅助角，分别表示太阳矢量在星体的投影扫过星体边缘处时的电池阵转角；

第一阶段：电池阵转角θ∈[0,θ₁]

此时，Ra=L2+Ls×sinθcosθRb=L2-Ls×sinθcosθ---(1)]]>