[发明专利]一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨投送轨姿耦合调整方法

权利要求书

1.一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨投送轨姿耦合调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、将整个地磁蓄能低轨道周期分解为聚能弧段和释能弧段，并在航天器的三轴上配置动量轮吸能装置；

步骤200、分别确定航天器绕轨道面y轴和轨道面z轴进行蓄能累积时的聚能弧段和释能弧段；

步骤300、在确定所述聚能弧段后，对于不同的轨道坐标系Y轴或Z轴的蓄能目标，基于地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法完成空间碎片的离轨操作；

步骤400、在确定所述释能弧段后，通过生成磁矩的方式对航天器三轴的动量轮吸能装置进行卸载；

所述地磁蓄能低轨道空间碎片离轨控制方法包括：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10、依据所述航天器的轨道飞行倾角，确定蓄能方向，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；

步骤20、测量所述航天器当前的飞行姿态，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、磁矩累计的转动距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30、生成强磁矩为矢量；

步骤40、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50、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，完成动量交换；如果不满足，则执行步骤30。

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投送轨姿耦合调整方法，其特征在于，所述步骤200中航天器绕轨道面y轴的所述聚能弧段和所述释能弧段在一个轨道周期内以升交点角距u 180°对称分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨投送轨姿耦合调整方法，其特征在于，所述释能弧段在升交点角距0°、90°、180°、270°附近对称展开，设为Δu₀、Δu_π，分别对应于四个角度的对称展开角距值，显然Δu₀＝Δu_π，

4.根据权利要求3所述的一种地磁蓄能低轨道空间碎片离轨投送轨姿耦合调整方法，其特征在于，在轨道周期开始前，测量获得还残留在航天器系统某个确定姿态下，对应轨道坐标系下三轴的旋转动量分别为而三轴的旋转动量的存储能力分别为并进行分配。