[发明专利]一种基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法

权利要求书

1.一种基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，构建航天器在连续小推力作用下的轨道运动方程为：

a为轨道半长轴，e为偏心率，ω为近地点俯角，θ为真近点角，E为偏近点角，p＝a(1-e²)为半通径，为瞬时时刻的平均轨道角速度；

步骤S2，采用连续周向小推力减小航天器轨道偏心率，航天器轨道转移到中间过渡圆轨道；

连续周向小推力改变航天器轨道满足以下条件：且其中E₂^*＝2π-E₁^*；E₂和e分别为轨道偏近点角和偏心率；

步骤S3，采用连续切向力改变轨道半径，将航天器轨道从中间过渡圆轨道转移到目标轨道。

2.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S1中真近点角和偏近点角的关系为：

3.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S2中航天器轨道经过多圈的轨道转移，其轨道偏心率减小为零，航天器的轨道转化为中间过渡圆轨道；其该过程中能量消耗为Δv₁＝f_θ·t₁。

4.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S2中的连续周向小推力的方向可变。

5.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S3中连续切向力为常值。

6.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S1中航天器的初始轨道为圆轨道时，其轨道运动方程的解析解为

7.根据权利要求1所述的基于周向或切向混合连续小推力的轨道设计方法，其特征在于，所述步骤S3的过程需要的时间为：消耗的能量为：