[发明专利]用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法

说明书

本发明涉及一种用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，包括步骤：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。根据本发明的用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法，能够利用仿真轨道和天线技术指标，对绕飞过程中航天器间的电磁兼容情况进行预测，便于用户根据结果判断在轨可能发生的故障，提前进行预案准备甚至修改飞行方案，避免对任务的顺利完成造成影响。

技术领域

本发明涉及一种用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法。

背景技术

绕飞运动在空间交会与对接、空间目标识别与侦察、在轨服务与应急情况处理等活动中均有重要的作用，是高级在轨操作的使能控制技术。在绕飞过程中，从航天器(即追踪航天器)可以通过自身携带的观测仪器，来实现对主航天器(即目标航天器)的观测，并通过航天器间的无线通信实现相对位置、相对姿态和对方工作状态等信息的交互。绕飞过程中可能存在主、从航天器接收天线进入对方发射天线波束范围产生干扰的情况，导致航天器间的电磁兼容问题，影响无线通信设备的正常工作，妨碍任务的顺利进行，需要设计一种用于交会对接绕飞的EMC分析方法。

常规的航天器电磁兼容性分析主要针对航天器自兼容、内部电路电磁兼容、模块电磁兼容等方面进行研究，持续相对运动的航天器间的电磁兼容问题分析则没有涉及。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种用于航天器交会对接绕飞的EMC分析方法。

为实现上述发明目的，本发明提供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。

根据本发明的一个方面，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。

根据本发明的一个方面，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；