[发明专利]一种同步卫星寿命末期共位策略方法

权利要求书

1.一种同步卫星寿命末期共位策略方法，其特征在于，所述双星运动方程为：

在同一平赤道经度l上共置双星，若偏心率e＜＜1，倾角i＜＜1时，双星间的相对运动方程可简化为：

其中：r、x和y分别表示共置双星在径、切和法向的相对运动参数；

δe_x和δe_y为共置双星的偏心率差；

δi_x和δi_y为共置双星的轨道倾角矢量差；

a_s为静止轨道半长轴；

l＝Ω+ω+M为卫星的平赤经。

2.根据权利要求1所述的一种同步卫星寿命末期共位策略方法，其特征在于，所述双星基本隔离方法为：

在多星共位方法的选取上，主要考虑并置卫星的数量、地面测控站的布局、保持环的大小、轨道确定精度和推力器精度的因素，根据这些因素，常用的有完全经度隔离、偏心率隔离、偏心率和倾角联合隔离的方法，

(1)完全经度隔离；

将整个保持范围经度分成若干个比较小的保持区域，每个卫星占用一个；

(2)偏心率隔离；

所有卫星共同占据整个经度保持范围，但由于偏心率矢量不同，卫星在轨道平面内沿径向和切向方向被隔离开；

(3)偏心率和倾角联合隔离；

所有卫星共同占据整个经度保持范围，设置卫星具有不同的倾角矢量，使得在法向方向产生隔离，但由于卫星轨道面一天内有两次相交，因此法向距离不能完全达到隔离要求，设置卫星偏心率矢量不同，并使得倾角偏置与偏心率偏置之间平行，当法向距离为零时，偏心率差产生径向隔离距离。

3.根据权利要求1所述的一种同步卫星寿命末期共位策略方法，其特征在于：根据双星运动方程，当考虑法向隔离时，仅靠倾角差并不能完全达到双星隔离的要求，因为双星在一天内两次法向距离为零，若使得倾角偏置与偏心率偏置之间平行，则双星法向距离为零时可以保证偏心率差产生径向隔离距离；

采用偏心率矢量和倾角矢量联合隔离的主要思想：

(1)卫星平面内运动采用“太阳指向近地点控制”方式，对卫星偏心率矢量定期进行控制，使卫星偏心率矢量在保持圆内运动；

(2)倾角矢量控制在死区内，倾角矢量差与偏心率矢量差维持平行关系，这样可以使双星法向距离为零时，径向距离最大，实现平面内外联合隔离，其中A星和B星为两颗同步卫星；

A星倾角矢量要求：(-0.18°≤i_x≤-0.1°,-0.14°≤i_y≤0.14°)，偏心率保持圆圆心为(-2.3×10^-4,0)，保持圆半径为e_c＝3.0×10^-4，摄动圆半径为e_s＝3.0×10^-4，B星倾角矢量相应要求：(-0.04°≤i_x≤0.1°,-0.1°≤i_y≤0.1°)，偏心率保持圆圆心为(2.2×10^-4,0.4×10^-4)，保持圆半径为e_c＝3.0×10^-4，摄动圆半径为e_s＝3.0×10^-4。

4.根据权利要求1所述的一种同步卫星寿命末期共位策略方法，其特征在于：所述A星和B星为同步卫星，A星与B星共轨原先采用偏心率矢量与倾角矢量联合隔离方案，根据方案要求，A星每年需进行6次南北控制以保证隔离要求，若停止A星南北保持控制工作，则必须采用新的共轨隔离方案，基于B星当前轨道控制策略不变的基础上，可以采用绝对偏心率隔离方案，所述A星寿命末期与B星共位策略包括绝对偏心率隔离方法和A星寿命末期与B星共位策略实现，所述A星寿命末期与B星共位策略实现包括A星与B星倾角变化规律和A星初始偏心率设置。