[发明专利]基于无线能源传输的空间飞行器充电方法

摘要

本发明涉及基于无线能源传输的空间飞行器充电方法，包括步骤：（1）需要充电的空间飞行器向指控中心发出充电请求指令，地面指控中心根据需要的充电量及能源传输效率，计算无线能源传输的时间；（2）以充电、被充电空间飞行器的轨道及充电时间为约束，进行交会轨道计算，并导引充电飞行器以C-W制导策略与被充电飞行器按照轨道计算结果进行轨道交会；（3）建立能源传输通道，充电空间飞行器与被充电空间飞行器进行相对位置和相对姿态确认，（4）通过激光或微波的方式，向被充电飞行器传输能源，本发明方法可有效降低飞行器的质量规模，降低碎片清除等小型飞行器的发射成本，提高开展空间碎片主动清除人物的可行性。

主权项

基于无线能源传输的空间飞行器充电方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（一）、需要进行充电的空间飞行器向指控中心发出充电请求指令，所述充电请求指令中包括需要的充电量；地面指控中心根据被充电空间飞行器需要的充电量及能源传输效率，计算无线能源传输的时间t，即充电时间t；步骤（二）、以充电空间飞行器与被充电空间飞行器的轨道及充电时间t为约束，进行交会轨道计算，并导引充电飞行器以C‑W制导策略与被充电飞行器按照交会轨道计算结果进行轨道交会；步骤（三）、充电空间飞行器与被充电空间飞行器进入交会轨道后，充电空间飞行器根据地面指控中心提供的充电空间飞行器与被充电空间飞行器的轨道信息，首先利用雷达探测方式对被充电飞行器进行扫描搜索，并发射探测信号；被充电飞行器检测到所述探测信号后，向充电飞行器反馈充电信号，之后充电空间飞行器与被充电空间飞行器进行相对位置和相对姿态确认，并建立通信通道；步骤（四）、充电空间飞行器与被充电空间飞行器通过信息交互的方式，持续保持步骤（三）确认的相对位置和相对姿态；步骤（五）、充电空间飞行器为被充电空间飞行器进行充电，具体过程如下：（1）、充电飞行器利用太阳能帆板获取能源，并将能源储存在蓄电池组中，接着充电空间飞行器将蓄电池组中的电能转化为微波，再将微波束按照步骤（三）确认的充电空间飞行器与被充电空间飞行器相对位置和相对姿态进行发射，为被充电空间飞行器进行充电；（2）、被充电飞行器接收微波束，将微波转化为电流，从而实现被充电 空间飞行器的充电。