[发明专利]大型纵轴对地微波天线载荷卫星的推力器配置布局方法

摘要

本发明公开了一种大型纵轴对地微波天线载荷卫星的推力器配置布局方法，该方法包括如下步骤：建卫星本体坐标系O‑XYZ，确定轨控推力器和姿控推力器的布局面为星箭分离面即‑Z面；确定轨控推力器的个数和布局；确定姿控推力器配置和布局。本发明克服了传统推力器布局和配置方法在大型纵轴对地微波天线载荷卫星上的布局空间受限、轨控推力器使用率低、与质心相对位置要求高的缺点。

主权项

1.一种大型纵轴对地微波天线载荷卫星的推力器配置布局方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：构建卫星本体坐标系O‑XYZ，确定轨控推力器和姿控推力器的布局面为星箭分离面即‑Z面；步骤二：确定轨控推力器的个数和布局:根据卫星负偏置量、轨道角速度和轨道半长轴得到第一卫星速度增量，根据卫星轨道倾角调整量、轨道角速度、推力效率因子和变轨位置相位得到第二卫星速度增量，判断第一卫星速度增量和第二卫星速度增量的大小，选取大者为卫星速度增量，根据卫星速度增量得到卫星的冲量，根据卫星的冲量、安装推力器的干扰力矩大和喷气时长得到第五轨控推力器(5)、第六轨控推力器(6)、第七轨控推力器(7)和第八轨控推力器(8)；其中，第五轨控推力器(5)和第六轨控推力器(6)为一组，并设置于星箭分离面的一个短边的中心位置；第七轨控推力器(7)和第八轨控推力器(8)为一组，并设置于星箭分离面的另一个短边的中心位置；步骤三：确定姿控推力器配置和布局：确定绕卫星本体X、Y、Z三个轴转动所需要提供的最大力矩，根据最大力矩、卫星质心位置和布局面大小得到绕X、Y、Z三个轴机动的第一姿控推力器(1)、第二姿控推力器(2)、第三姿控推力器(3)、第四姿控推力器(4)、第九姿控推力器(9)、第十姿控推力器(10)、第十一姿控推力器(11)、第十二姿控推力器(12)、第十三姿控推力器(13)、第十四姿控推力器(14)、第十五姿控推力器(15)和第十六姿控推力器(16)，其中，第一姿控推力器(1)和第二姿控推力器(2)为一组，第三姿控推力器(3)和第四姿控推力器(4)为一组，第一姿控推力器(1)和第二姿控推力器(2)设置于星箭分离面的一个长边的中心位置，第三姿控推力器(3)和第四姿控推力器(4)设置于星箭分离面的另一个长边的中心位置；第九姿控推力器(9)和第十姿控推力器(10)为一组，并设置于星箭分离面的第一个顶点位置；第十一姿控推力器(11)和第十二姿控推力器(12)为一组，并设置于星箭分离面的第二个顶点位置；第十三姿控推力器(13)和第十四姿控推力器(14)为一组，并设置于星箭分离面的第三个顶点位置；第十五姿控推力器(15)和第十六姿控推力器(16)为一组，并设置于星箭分离面的第四个顶点位置；其中，在步骤一中，构建卫星本体坐标系O‑XYZ包括：以卫星本体的质心为坐标原点；过坐标原点，垂直于星箭分离面的方向为Z轴；过坐标原点，位于星箭分离面内，指向卫星正常飞行方向为X轴；位于星箭分离面内，与X轴、Z轴构成右手系的为Y轴；在步骤二中，第一卫星速度增量的公式如下：ΔV₁＝Δa×V/2a，其中，ΔV₁为第一卫星速度增量，Δa为卫星负偏置量，V为轨道角速度，a为轨道半长轴；第二卫星速度增量的公式如下：其中，ΔV₂为第二卫星速度增量，Δi为卫星轨道倾角调整量，η为推力效率因子，V为轨道角速度，μ₀为变轨位置相位。