專利名稱：一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明衛(wèi)星軌道控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法。
背景技術(shù)：
由于載荷正常工作的需要，海洋二號衛(wèi)星必需抬高軌道55km至目標軌道。一般衛(wèi)星軌道控制時由于干擾力矩大，均采用噴氣控制實現(xiàn)軌控過程中的姿態(tài)保持。然而，海洋二號衛(wèi)星-Z軸姿控發(fā)動機不可用，僅能通過動量輪進行軌控時的星體姿態(tài)控制。同時，海洋二號衛(wèi)星由于受發(fā)動機羽流影響，軌控發(fā)動機工作對衛(wèi)星Z軸方向產(chǎn)生較大的干擾力矩。

以往衛(wèi)星的軌道控制大都是基于三軸推力器噴氣控制實現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定，或者在軌控發(fā)動機干擾力矩較小且軌控時間較短時，利用動量輪可吸收軌控干擾力矩時，利用輪控維持姿態(tài)穩(wěn)定。而本發(fā)明提出的背景是對地定向的衛(wèi)星姿控發(fā)動機故障、軌控發(fā)動機干擾力矩較大且要求軌道半長軸調(diào)整量較大，目前沒有針對這類情況的軌道控制技術(shù)可借鑒。因此，采用IN推力器在較短時間內(nèi)完成幾十公里的軌道半長軸調(diào)整，并在軌控過程中抑制或者轉(zhuǎn)移干擾力矩對動量輪系統(tǒng)的影響，避免動量輪系統(tǒng)飽和，是以往型號中從未遇到的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種對地定向的衛(wèi)星中利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，實現(xiàn)了在軌道半長軸調(diào)整過程中利用軌控推力器產(chǎn)生的干擾積累角動量對衛(wèi)星的軌道控制。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:針對對地定向的衛(wèi)星在軌道半長軸調(diào)整過程中產(chǎn)生的z軸(或X軸)姿態(tài)干擾力矩無法及時消除的問題，采用動量輪作為干擾角動量存儲機構(gòu)，而通過合理選取軌控位置，將動量輪存儲的干擾角動量在下一次軌道控制中利用軌控干擾力矩進行消除，從而實現(xiàn)z軸(或X軸)干擾角動量自平衡，達到軌控過程不需要Z軸(或X軸)姿控發(fā)動機工作的目的。為實現(xiàn)上述衛(wèi)星的軌道控制過程，本發(fā)明的包括以下步驟:在衛(wèi)星軌道控制的起始圈次建立慣性系X方向的起始偏直角動量，所述起始偏直
角動量為—，其中，Td為衛(wèi)星的軌控推力器工作時對星體+Z軸產(chǎn)生的擾動力矩；為
⑴Q
衛(wèi)星的軌道角速度；確定衛(wèi)星利用軌控推力器在每次軌道控制過程中的軌道控制時間Tp ；在衛(wèi)星的一個軌道周期中，均勻選取M個軌道控制點進行軌道控制，所述M個軌道控制點的軌道控制時間的總和為軌道控制時間Tp。進一步的，上述軌道控制時間Tp根據(jù)下式確定:
權(quán)利要求
1.一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 在衛(wèi)星軌道控制的起始圈次建立慣性系X方向的起始偏置角動量，所述起始偏置角動量為
2.如權(quán)利要求1所述的軌道控制方法，其特征在于:所述軌道控制時間Tp根據(jù)下式確定:
3.如權(quán)利要求1所述的軌道控制方法，其特征在于:所述軌道控制點在一個軌道周期內(nèi)的個數(shù)為偶數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，包括以下步驟在衛(wèi)星軌道控制的起始時刻建立起始偏置角動量；確定衛(wèi)星利用軌控推力器在每次軌道控制過程中的軌道控制時間Tp；在衛(wèi)星的一個軌道周期中，均勻選取M個軌道控制點進行軌道控制。采用本發(fā)明實現(xiàn)了在軌道半長軸調(diào)整過程中利用軌控推力器產(chǎn)生的干擾積累角動量對衛(wèi)星的軌道控制。
文檔編號G05D1/10GK103076809SQ20121059030
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者王淑一, 雷擁軍, 王新民, 宗紅, 袁軍, 張篤周, 周劍敏, 趙性頌 申請人:北京控制工程研究所