[发明专利]用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法

权利要求书

1.一种用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，包括以下步骤：

a.收集整理绕飞航天器的计算输入条件；

b.简化航天器模型及计算输入条件；

c.将所有输入条件代入Friis传输方程，得到航天器发射机构对接收机构的等效干扰强度；

d.将等效干扰强度与接收机构的灵敏度比较，得到安全裕量；

e.根据安全裕量，明确干扰情况。

2.根据权利要求1所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，在所述a步骤中，进行绕飞任务中主、从航天器间电磁兼容分析，需收集整理绕飞过程中，主、从航天器使用的各无线发射和接收设备的频点、天线布局、天线方向图、发射功率、发射机带外抑制、发射天线增益、接收天线增益和接收机灵敏度指标，以及绕飞过程中主、从航天器的相对姿态和相对距离数据作为分析的计算输入条件。

3.根据权利要求1所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，在所述b步骤中，简化航天器模型主要简化航天器天线模型，简化航天器天线模型及计算输入条件包括：

(1)根据天线在航天器上的安装位置，结合天线波束宽度，分析每艘航天器上接收天线进入对方发射天线波束范围的可能性，定义绕飞过程中两航天器间的天线干扰对，非干扰对天线不在计算范畴内；

(2)根据天线在航天器上的安装位置，结合天线波束宽度，分析每艘航天器表面安装的舱外设备及电缆等进入对方发射天线波束范围的可能性，根据已有单机EMC试验数据和相关标准规范进行类比，分析发射天线对舱外设备干扰的可能性；

(3)确定天线干扰对后，对于安装多台天线的航天器，依据不同天线的波束宽度进行分类，依据绕飞轨迹将整个分析过程划分成若干个工况，每种工况下只涉及当前角度下存在的干扰对计算；

(4)绕飞过程中，如果两航天器的相对距离远大于航天器尺寸和天线尺寸，则可将航天器视为质点，天线间的距离可认为与质点间的相对距离相等，否则需要采用实际参数进行计算；

(5)对于每个干扰对的计算，采取极端工况进行分析，简化分析过程：绕飞过程中航天器飞行姿态的变化将对计算带来影响，假定整个飞行过程中每个天线干扰对始终保持最大增益指向，所述保持最大增益指向即一直工作在最大增益工况下，则计算中天线增益选取天线最大增益即可；绕飞过程中天线干扰对之间的距离变化将对计算带来影响，由于所述(3)步中划分的每个工况下的最恶劣情况为距离最近时的计算结果，所以选取每个工况下天线干扰对的最小相对距离进行计算即可。

4.根据权利要求1所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，在所述c步骤中，航天器发射机构和接收结构为航天器发射天线和接收天线；

Friis传输方程中等效干扰强度与发射天线和接收天线增益成正比，选取发射天线和接收天线的最大增益进行计算，不考虑绕飞过程中的天线指向问题，认为整个绕飞过程中发射天线和接收天线均保持正对状态。

5.根据权利要求4所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，所述Friis传输方程为：

式中：Pr为等效干扰的接收功率(dBm)；Pt为发射功率(dBm)；B为发射机带外抑制(dBc)；Gt为发射天线最大增益(dB)；Gr为接收天线最大增益(dB)；r为收发天线距离(m)；λ为接收频率波长(m)，λ＝C/f，C为光速(m/s)，f为接收天线频率(MHz)；为空衰(dB)；为天线隔离度(dB)。

6.根据权利要求1所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，在所述d步骤中，安全裕量为航天器发射机构的等效干扰信号强度与接收机构的灵敏度之差。

7.根据权利要求1所述的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，其特征在于，在所述e步骤中，将安全裕量与GJB3590-99标准规定进行比较，明确干扰情况。