[发明专利]带有中继卫星的激光飞行器发射系统和方法

说明书

本发明提供了一种带有中继卫星的激光飞行器发射系统和方法，包括地基激光站和激光飞行器；还包括：中继卫星，中继卫星携带中继镜；地基激光站，用于为激光飞行器提供激光束；地基激光站，还用于将激光束发射至中继卫星；中继卫星，用于利用中继镜对激光束进行整形和再定位后，将激光束发射给处于水平加速阶段的激光飞行器。本发明缓解了现有技术中存在的因激光入射角过大而无法接收激光的技术问题。

技术领域

本发明涉及激光飞行器技术领域，尤其是涉及一种带有中继卫星的激光飞行器发射系统和方法。

背景技术

激光推进是一种新型飞行器推进技术，可以利用地基激光站发射的激光束作为动力来源，使得激光飞行器产生推力完成入轨发射任务。激光飞行器发射方案涉及到结构、动力、弹道等多学科设计。

现有的激光飞行器在结构上多采用Myrabo光船构型；动力多使用吸气工作模式和火箭工作模式；传统的激光飞行器飞行弹道为直线弹道和曲线弹道，分别为垂直发射到入轨高度后再水平加速至入轨和垂直发射逐渐转弯水平加速至入轨高度实现入轨。此两种弹道的发射方案在飞行过程中所产生的激光入射角过大，即激光束与激光飞行器轴线夹角过大，这就需要激光飞行器的激光接受装置具有旋转功能，对飞行器结构要求过高。传统的直线弹道和曲线弹道发射方案由于只由一个地基激光站提供光源，以及上述激光入射角问题，甚至会出现夹角过大使飞行器无法接收激光的情况，造成发射任务失败。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带有中继卫星的激光飞行器发射系统和方法，以缓解现有技术中存在的因激光入射角过大而无法接收激光的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种带有中继卫星的激光飞行器发射系统，包括地基激光站和激光飞行器；还包括：中继卫星，所述中继卫星携带中继镜；所述地基激光站，用于为所述激光飞行器提供激光束；所述地基激光站，还用于将所述激光束发射至所述中继卫星；所述中继卫星，用于利用所述中继镜对所述激光束进行整形和再定位后，将所述激光束发射给处于水平加速阶段的激光飞行器。

进一步地，所述激光飞行器的型号为Myrabo光船构型。

进一步地，所述系统还包括：发射点；所述发射点为所述激光飞行器的发射过程的起始点。

进一步地，所述中继卫星的轨道高度与所述激光飞行器的入轨高度一致。

进一步地，在所述激光飞行器处于水平加速阶段之前，设置所述中继卫星与地心的连线和所述激光飞行器与地心的连线之间的夹角为π/50。

第二方面，本发明实施例还提供了一种带有中继卫星的激光飞行器发射方法，应用于激光飞行器发射系统；所述激光飞行器发射系统包括：地基激光站和中继卫星；所述中继卫星携带中继镜；所述方法包括：设置激光飞行器的工作模式为吸气模式，由所述地基激光站为所述激光飞行器提供激光束，以使所述激光飞行器从发射点以预设俯仰角加速飞行至第一高度；设置所述激光飞行器的工作模式为火箭模式，继续由所述地基激光站为所述激光飞行器提供激光束，以使所述激光飞行器从所述第一高度开始继续加速飞行并持续第一预设时间；暂停所述地基激光站提供的激光束，以使所述激光飞行器依靠惯性滑行并持续第二预设时间；将由所述地基激光站发射到所述中继卫星的激光束，经由所述中继镜进行再定位后，发射至所述激光飞行器，以使所述激光飞行器在水平方向上加速飞行至第二高度；所述第二高度为所述激光飞行器的入轨高度。

进一步地，激光束对所述激光飞行器的激光入射角为零。

进一步地，所述激光飞行器包括整流罩；所述激光飞行器在切换到火箭模式之后的加速过程中，抛去所述整流罩。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面所述的方法的步骤。