[发明专利]一种低轨卫星双轴太阳翼控制与能源平衡耦合计算方法

权利要求书

1.一种低轨卫星双轴太阳翼控制方法，其特征在于，包括:

S10、获取太阳翼理论输出功率Ps、β角，卫星平均功耗P_平，卫星光照区总时间Tg、卫星轨道周期总时间T_总和太阳翼遮挡面积S；其中，β角为太阳光矢量与卫星运行轨道平面之间的夹角，β角在[-90°，90°]范围内周期性变化；

S12、通过对β角在[-90°，90°]范围内进行遍历，将所述Ps、β、P_平、Tg和T_总代入公式(2)，将所述Ps、β、P_平、Tg、T_总和S代入公式(3)，得到能源余量的最优解，并得到该情况下太阳翼的B轴控制角度a；

在β角为小于预设角度时，两侧太阳翼在卫星配置为上下对称控制，则有：

PH＝Ps*Tg*cos(β-a)*-P_平*T_总 (2)

式中：PH—整星能源余量，单位：Wh；Ps—太阳翼理论输出功率，公式(2)中Ps为3000W；Tg—卫星光照区总时间，与β角相关；a—太阳翼的B轴控制角度，单位：°；P_平—卫星平均功耗，单位：W；T_总—卫星轨道周期总时间，单位：min；

在β角为不小于预设角度时，两侧太阳翼被配置为调整至卫星上方，则有：

PH＝Ps*Tg*|[-sin(a-β)-sin(a+β)]|^r1*S^r2*-P_平*T_总 (3)

式中：PH—整星能源余量，单位：Wh；Ps—太阳翼理论输出功率，公式(3)中Ps为3000W，单位：W；Tg—卫星光照区总时间min；a—太阳翼的B轴控制角度，单位：°；S—太阳翼遮挡面积，为与太阳翼的B轴控制角度a相关的多项式；r1—太阳光入射角权重系数；r2—太阳翼遮挡面积权重系数；P_平—卫星平均功耗，单位：W；T_总—卫星轨道周期总时间，单位：min；

S13、将所述a结合太阳翼的坐标系定义，得到针对不同β角情况下太阳翼对应的控制策略。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取P_平包括以下步骤：

S100、获取卫星的全业务功耗P_全、无发射业务功耗P_无及占空比q，将其带入公式(1)，得到卫星的平均功耗：

P_平＝P_全*q+P_无*(1-q) (1)。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设角度为60°。