[发明专利]一种基于轨控干扰的角动量耦合卸载方法

摘要

本发明公开了一种基于轨控干扰的角动量耦合卸载方法，本发明采用动量轮控制的方式吸收卫星轨控过程中产生的积累角动量，利用轨控干扰力矩使卫星X和Z方向动量轮的角动量每隔1/4周期交换的特性，通过X方向喷气卸载Z方向产生的轨控积累角动量，解决卫星无-Z向喷气控制情况下的轨道控制难题，通过Z方向喷气卸载X方向产生的轨控积累角动量，解决卫星无-X向喷气控制情况下的轨道控制难题,实现了卫星高精度轨迹捕获。轨控干扰的动量耦合卸载技术可以在一般卫星的轨控中进行采用，也可适用于在轨失去X轴或Z轴喷气控制的欠驱动卫星的轨控，同时可从喷气耦合卸载拓展到磁卸载，减少卫星轨控过程中的喷气量，提升卫星变轨效率。

主权项

一种基于轨控干扰的角动量耦合卸载方法，其特征在于步骤如下：（1）地面向卫星发送遥控指令，对星上轨控发动机进行加温；（2）地面向卫星注入目标轨道数据；（3）地面向卫星注入动量轮的标称角动量和卸载阈值；（4）地面向卫星注入单脉冲或双脉冲变轨方式；（5）地面检查注入的变轨方式是否正确，如果正确则执行步骤（6），否则按照步骤（4）的过程重新向卫星注入参数；（6）地面向卫星注入包括轨控发动机组合方式、变轨开始时间、变轨时间长度和变轨脉冲间隔的变轨数据；（7）地面遥控开启星上的自锁阀使轨控发动机能够正常工作；（8）卫星根据接收的变轨方式进行轨控干扰角动量耦合卸载，如果接收的是单脉冲变轨方式，卫星等待变轨开始时间到达时，卫星根据接收的轨控发动机组合方式和变轨时间长度开始自主进行变轨，变轨经过1/4轨道周期后，卫星自主判断卫星X方向或Z方向动量轮的角动量与标称角动量之差是否超过卸载阈值，当卫星X方向或Z方向动量轮的角动量与标称角动量之差超过卸载阈值，卫星自主采用卫星X方向或Z方向的姿控发动机进行喷气卸载，实现一次轨控干扰角动量耦合卸载；如果接受的是双脉冲变轨方式，卫星在完成上述变轨工作后等待第二次变轨时间的到达，第二次变轨时间等于变轨开始时间加上变轨脉冲间隔，当第二次变轨时间到达时，卫星根据接收的轨控发动机组合方式和变轨时间长度开始自主进行第二次变轨，变轨经过1/4轨道周期，卫星自主判断卫星X方向或Z方向动量轮的角动量与标称角动量之差是否超过卸载阈值，当卫星X方向或Z方向动量轮的角动量与标称 角动量之差超过卸载阈值，卫星自主采用卫星X方向或Z方向的姿控发动机进行喷气卸载，实现第二次轨控干扰角动量耦合卸载；（9）当卫星完成变轨后，地面遥控关闭卫星上的自锁阀、停止对轨道控制发动机加温；（10）完成轨控干扰角动量耦合卸载。