[发明专利]一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法

权利要求书

1.一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于，步骤如下：

S1：确定目标降交点地方时T；

S2：确定离轨高度H；

S3：计算当前轨高降至所述离轨高度H所需离轨燃料W1；

S4：根据现有燃料W和离轨燃料W1，计算可用于变倾角的消耗燃料W2；若消耗燃料W2大于0，计算消耗燃料W2可达到的倾角增量Δi2，绘制降交点地方时曲线，得到降交点地方时T2，进入步骤S5，否则，进入步骤S6；

S5：若降交点地方时T2大于目标降交点地方时T，则将消耗燃料W2、降交点地方时T2及倾角增量Δi2输出为轨控策略，退出计算，否则，进入步骤S6；

S6：将现有燃料W用以变倾角，确定倾角改变量Δi及燃料消耗量W3；若燃料消耗量W3小于现有燃料W，则将燃料消耗量W3、目标降交点地方时T及倾角改变量Δi输出为轨控策略；否则，调整倾角改变量Δi的值，计算并输出新的降交点地方时T、倾角改变量 Δi及燃料消耗量W3为轨控策略。

2.根据权利要求1所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述步骤S1中确定目标降交点地方时T，计算公式为：

T≥T₀∩T_β

式中，T₀为降交点地方时中值，T_β为β角对应的降交点地方时，β为阳光与轨道面夹角。

3.根据权利要求1所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述步骤S2中确定离轨高度H，具体方法为：

H≥H₂₅∩H_int

式中，H₂₅为25年内陨落的起始高度，H_int为最小积分时间对应的轨道高度。

4.根据权利要求3所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述最小积分时间对应的轨道高度H_int，计算公式为：

式中，d为遥感器像元尺寸；f为遥感器焦距；为最小积分时间；a为轨道半长轴。

5.根据权利要求1所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述步骤S3中计算当前轨高降至离轨高度H所需离轨燃料W1，具体方法为：

式中，W₁为离轨燃料的消耗质量；M为卫星质量；I为推力器比冲，g=9.80665m/s²；△v为圆轨道单脉冲轨道速度增量，计算公式为：

△v=v*△a/(2*a)

式中，Δa为半长轴调整量，Δa=h-H；h当前轨道高度；H为离轨高度；a为轨道半长轴，v为近圆轨道速度。

6.根据权利要求5所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述v为近圆轨道速度，公式为：

式中，为地心引力常数，a为轨道半长轴。

7.根据权利要求1所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述步骤S4中根据现有燃料W和离轨燃料W1，计算可用于变倾角的消耗燃料W2，具体方法为：

W2=W-W1

式中，W为现有燃料，W1为离轨燃料。

8.根据权利要求1所述的一种太阳同步轨道卫星超寿运行轨控策略确定方法，其特征在于：所述步骤S4中计算消耗燃料W2可达到的倾角增量Δi₂，绘制降交点地方时曲线，得到降交点地方时T2，具体方法为：

式中， M为卫星质量，I为推力器比冲，g=9.80665m/s²，v为近圆轨道速度；Δi₂为倾角增量；

计算Δi₂对应的降交点地方时LTDN，绘制LTDN曲线，LTDN曲线的顶点为降交点地方时T2。