[发明专利]一种考虑光照约束的地球同步轨道航天器自主绕飞方法在审

专利信息
申请号: 201910165384.5 申请日: 2019-03-05
公开(公告)号: CN109918777A 公开(公告)日: 2019-06-21
发明(设计)人: 吕跃勇;郭延宁;赵广栋;仲惟超;邓武东 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 刘冰
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要: 一种考虑光照约束的地球同步轨道航天器自主绕飞方法,它属于轨道航天器飞行技术领域。本发明解决了现有研究中服务航天器对目标航天器的观测效果差的问题。本发明的服务航天器在满足光照条件的位置进行第一次变轨,这样就充分考虑了航天器载荷对光照条件的需求,按照本发明的方法形成的自主绕飞,有效克服了现有方法中并未考虑航天器载荷对光照条件的需求的问题,使对目标航天器的观测更加清楚、准确。本发明可以应用于轨道航天器飞行技术领域。
搜索关键词: 航天器 光照条件 地球同步轨道 轨道航天器 目标航天器 飞行技术 光照 观测 变轨 服务 应用 研究
【主权项】:
1.一种考虑光照约束的地球同步轨道航天器自主绕飞方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、以地心为圆心O建立地心惯性坐标系O‑XYZ;其中:X轴位于赤道平面、且+X轴由地心指向春分点,+Z轴由地心指向北极,Y轴位于赤道平面、且+Y轴、+X轴和+Z轴符合右手定则;以服务航天器的质心为圆心OT建立服务航天器轨道坐标系OT‑xTyTzT;其中:+zT轴为服务航天器位置矢量的反向,+yT轴为服务航天器运行轨道平面法向量的反向,+xT轴、+yT轴和+zT轴符合右手定则;以目标航天器的质心为圆心OS建立目标航天器轨道坐标系OS‑xSySzS;其中:+zS轴为目标航天器位置矢量的反向,+yS轴为目标航天器运行轨道平面法向量的反向,+xS轴、+yS轴和+zS轴符合右手定则;以目标航天器的质心为圆心OS建立Hill坐标系OS‑xHyHzH;其中:+xH轴为目标航天器位置矢量方向,+zH轴为目标航天器运行轨道平面法向,yH轴位于目标航天器运行轨道平面、且+xH轴、+yH轴和+zH轴符合右手定则;步骤二、建立目标航天器和服务航天器的相对动力学模型;步骤三、将目标航天器和服务航天器的相对动力学模型转化到目标航天器轨道坐标系上,得到目标航天器轨道坐标系下的相对运动学模型;步骤四、计算服务航天器由初始位置运行到满足光照条件位置B所需要的时间;步骤五、服务航天器从初始位置运行到满足光照条件位置B时进行第一次变轨,计算服务航天器的第一次变轨速度增量,再根据计算出的第一次变轨速度增量执行第一次变轨;服务航天器从满足光照条件位置B运行到转移轨道与绕飞轨道的切点位置C时进行第二次变轨,计算服务航天器的第二次变轨速度增量,再根据计算出的第二次变轨速度增量执行第二次变轨;第二次变轨后即完成满足光照条件的服务航天器相对于目标航天器的自主绕飞。
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