[发明专利]一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法

权利要求书

1.一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法，其特征在于，通过航天器抓取空间碎片进行地磁蓄能，所述地磁蓄能包括如下步骤：

步骤100、依据所述航天器的轨道飞行倾角，确定蓄能方向；

步骤200、测量所述航天器当前的飞行姿态，并调整所述航天器的飞行姿态，将固连在航天器上的正交线圈的磁矩产生方向、磁矩累积的转动矩方向与航天器的飞行姿态关联，并保持关联后的飞行姿态；

步骤300、生成强磁矩为矢量；

所述步骤300包括：

当绕轨道面Y轴进行蓄能累积时，所述磁矩生成的策略如下式：

当绕轨道面Z轴进行蓄能累积时，磁矩生成的策略下式：

其中，Cmd_m_x、Cmd_m_y、Cmd_m_z表示在地磁坐标系下，各方向的期望调节的磁矩大小分量，|m|表示可产生的总磁矩大小，为航天器在轨飞行中,当前时刻航天器星下点对应的地理纬度，u表示航天器当前飞行的升交点角距；

步骤400、持续加速旋转被抓取碎片端并检测其积累的角动量值，以及所述航天器的所述被抓取碎片端的相对线速度ΔV，计算当前组合体飞行速度V与相对线速度ΔV的差值V-ΔV是否满足离轨要求；

步骤500、当差值V-ΔV满足离轨要求时，则选取所述被抓取碎片端旋转后所述相对线速度ΔV的方向与组合体飞行速度V的方向平行，且在方向相反的时刻，释放被抓取的碎片；如果不满足，则执行步骤300。

2.根据权利要求1所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法，其特征在于，所述步骤100包括：

当航天器的轨道飞行倾角大于设定角度时，绕轨道面y轴进行蓄能累积；

当轨道飞行倾角小于设定角度时，绕轨道面z轴进行蓄能累积。

3.根据权利要求2所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法，其特征在于，所述设定角度为49.14°。

4.根据权利要求1所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法，其特征在于，所述飞行姿态的参数包括航天器的高度h、轨道倾角、航天器星下点的地理经度和纬度、航天器当前位置在地磁坐标系下的地磁场的分量

5.根据权利要求1所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法，其特征在于，当绕轨道面Y轴进行蓄能累积时，所述磁矩生成的策略还可以如下式：

其中，Cmd_m_x、Cmd_m_y、Cmd_m_z表示在地磁坐标系下，各方向的期望调节的磁矩大小分量，|m|表示可产生的总磁矩大小，为航天器在轨飞行中,当前时刻航天器星下点对应的地理纬度，u表示航天器当前飞行的升交点角距，分别为航天器当前位置在地磁坐标系下的地磁场的分量。