[发明专利]一种同步卫星寿命末期共位策略方法

说明书

本发明公开了一种同步卫星寿命末期共位策略方法，包括共位基本方法、倾角和偏心率矢量联合隔离共位策略和A星寿命末期与B星共位策略，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，本发明科学合理，使用安全方便，本发明主要研究了同步卫星停止在倾角控制后如何制定新的共位策略，从而保证双星安全，隔离选用绝对偏心率方式，但在设置该同步卫星偏心率保持圆圆心时需要考虑双星倾角矢量差变化规律，以保证当法向距离最小时，偏心率差可以产生足够径向隔离距离，根据制订的共位控制策略，该策略在实际应用中得到了很好的检验，对于后续卫星的共位可以起到一定的借鉴作用。

技术领域

本发明涉及同步卫星共位技术领域，具体为一种同步卫星寿命末期共位策略方法。

背景技术

随着地球同步卫星日益增多，静止轨道也随之紧张，如何提高地球同步轨道弧段的利用率也日益受到重视，某同步卫星A星与B星原采用偏心率与倾角矢量联合隔离方案共轨，但A星已处于寿命末期，需要停止卫星南北控制，因此无法满足偏心率与倾角矢量联合隔离的要求，本发明主要研究了如何在倾角不控的条件下制定新的共位策略，从而保证双星安全，该策略在实际应用中得到了很好的检验对于后续卫星共位策略的制定起到一定的借鉴作用，人们利用一种同步卫星寿命末期共位策略方法来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种同步卫星寿命末期共位策略方法，可以有效解决上述背景技术中提出的静止轨道也随之紧张，如何提高地球同步轨道弧段的利用率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种同步卫星寿命末期共位策略方法，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。

根据上述技术方案，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。

根据上述技术方案，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：