[发明专利]锥形布局电推进卫星故障模式位置保持最优推力分配方法

摘要

本发明提供了锥形布局电推进卫星故障模式位置保持最优推力分配方法，该方法采用解析法进行锥形布局故障模式下的电推力器位置保持控制分配。首先，根据发生故障的推力器选取用于位置保持控制的一对未出现故障的推力器；之后，获取该推力器对的两种不同的分配方式，并进行选取；最后，通过改变电推力器开机时刻进行阴影区规避。本发明采用完全解析的方式，解决了故障模式电推进位置保持推力器分配问题，使燃料消耗达到最优，同时降低轨道周期内的推力器开机次数，为实现静止轨道卫星的故障模式电推进位置保持提供一种有效的推力器分配方法。

主权项

1.锥形布局电推进卫星故障模式位置保持最优推力分配方法，所述锥形布局电推进卫星包括四台电推力器，四台电推力器成对对称斜装在卫星背地板西北、东北、西南、东南四角，分别记为NW、NE、SW、SE，其特征在于该方法在一个轨道周期之内执行如下步骤：(1)、根据发生故障的推力器，选用位置保持推力器对组合，所述位置保持推力器对组合有两种：NW和SE组合、NE和SW组合；(2)、获取位置保持倾角控制向量(di_x、di_y)，计算位置保持方向角度系数κ；(3)、根据四台推力器安装方向单位矢量在卫星本体坐标系下的径向、横向、法向绝对值e_r、e_t、e_n和地球自转角速度ω_E、静止轨道标称速度V_S，计算四台推力器的故障模式位置保持控制系数；(4)、根据位置保持方向角度系数κ和推力器的故障模式位置保持控制系数，分别计算所选取的推力器对组合采用北向两次、南向一次开机和南向两次、北向一次开机两种推力分配方式的三次开机时刻卫星平赤经及其速度增量；(5)、选择三次开机的速度增量均为正数且燃料消耗较少的分配方式作为最优分配方式；(6)、根据三次开机时刻卫星平赤经，判断三次开机时刻卫星是否处于阴影区，如果任何一次开机时刻卫星处于阴影区，则调整位置保持方向角度系数κ，重新执行步骤(3)～步骤(6)计算最优分配方式，直到三个开机时刻卫星均处于光照区。