[发明专利]一种编队卫星协同轨道控制方法有效

专利信息
申请号: 202010202067.9 申请日: 2020-03-20
公开(公告)号: CN111422379B 公开(公告)日: 2021-08-10
发明(设计)人: 杜耀珂;完备;王文妍;王嘉轶;陈桦;龚腾上;刘美师;崔佳;何煜斌;岳杨;贾艳胜;王禹 申请(专利权)人: 上海航天控制技术研究所
主分类号: B64G1/24 分类号: B64G1/24;B64G1/26
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 陈鹏
地址: 201109 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 编队 卫星 协同 轨道 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种编队卫星协同轨道控制方法,其特征在于步骤如下:

(1)根据编队卫星中编队主星的当前轨道半长轴a,轨道衰减率地面轨迹的范围L,主星轨道角速度n,计算得到编队主星所需的速度增量Δv;

(2)根据当前编队卫星构形状态,确定编队卫星控制点位置坐标,将该控制点的纬度幅角由0°开始逐渐增加至360°,并实时计算所选纬度幅角对应轨道控制后的编队构形偏心率矢量相位角θFFc

(3)将所有纬度幅角对应轨道控制后的编队构形偏心率矢量相位角θFFc与当前实际编队卫星编队构形状态参数θFF0进行比较,选取相对于当前实际编队卫星编队构形状态参数θFF0最接近90°或270°的轨道控制后的编队构形偏心率矢量相位角θFFc,以该轨道控制后的编队构形偏心率矢量相位角θFFc对应的纬度幅角作为编队卫星控制点对应的该控制点实施速度增量控制的纬度幅角uc

(4)根据编队主星的当前星上时间T0、实际纬度幅角u0及编队主星所选控制点的纬度幅角uc计算编队主星的喷气中间时刻Tp,保证编队卫星于Tp时刻进行轨道控制,并同时计算其他卫星的起控喷气时刻;

(5)根据编队卫星中各卫星各自实际推力器推力Fi及卫星质量Mi计算各卫星喷气时长TLi和喷气起控时刻Tpi,根据所得各卫星起控喷气时刻及喷气时长进行轨道控制。

2.根据权利要求1所述的一种编队卫星协同轨道控制方法,其特征在于:

所述步骤(1)中,对编队主星所需的速度增量Δv的计算方法为:

式中,ΔL为地面轨迹范围变化量,Re为地球半径。

3.根据权利要求1所述的一种编队卫星协同轨道控制方法,其特征在于:

所述步骤(2)中,当前纬度幅角对应轨道控制后的编队构形偏心率矢量相位角θFFc的计算方法如下:

θFFc=a tan 2([p0·sin(θFF0)+2·Δv/n·sin(uc)],[p0·cos(θFF0)+2·Δv/n·cos(uc)])

式中,p0为编队构形的偏心率矢量的模值,θFF0为当前实际编队卫星编队构形状态参数。

4.根据权利要求1所述的一种编队卫星协同轨道控制方法,其特征在于:

所述步骤(4)中,编队卫星的喷气中间时刻计算方法如下:

Tp=T0+du/n

式中,du为起控时刻距离当前时刻的轨道相位间隔。

5.根据权利要求1所述的一种编队卫星协同轨道控制方法,其特征在于:

所述步骤(5)中,各卫星起控喷气时刻及喷气时长的计算方法为:

式中,TLi为各卫星喷气时长,Tpi为喷气起控时刻。

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