[發(fā)明專利]一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310439011.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103488833A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秋麗;陳忠貴;王海紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F19/00;G01C21/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱輻射力建模方法，尤其涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，屬于飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著導(dǎo)航衛(wèi)星精密定軌與軌道預(yù)報(bào)精度要求的提高，建立精確的衛(wèi)星動力學(xué)模型成為工程需要。光壓攝動作為目前導(dǎo)航衛(wèi)星最主要的誤差源，其精確度直接影響衛(wèi)星的精密定軌與軌道預(yù)報(bào)。符合光壓攝動機(jī)理的攝動源包括太陽光、衛(wèi)星自身熱輻射、地球返照光等。目前，國內(nèi)外還沒有針對衛(wèi)星自身熱輻射力進(jìn)行精確建模的公開發(fā)表的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，提高了定軌精度和軌道預(yù)報(bào)精度。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，步驟如下：

（1）基于衛(wèi)星本體坐標(biāo)系，獲取待分析衛(wèi)星的表面三維模型，對衛(wèi)星所有表面部件編號記為i，i為1，…，N；

（2）建立包括每個衛(wèi)星表面部件的熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，每個表面部件的熱輻射力信息包括：表面積A_i、熱輻射率ε_i、表面部件的外法線在本體坐標(biāo)系中三軸方向的單位矢量P_i=(x_i,y_i,z_i)^T；

（3）調(diào)用熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，計(jì)算所有表面部件在所處工況下的熱輻射力；

對于只有一個面暴露在空間環(huán)境的表面部件，其熱輻射力F_thermal：

Fthermal=-2σ(ϵiAiTi4-ϵ0AiT04)3c]]>

式中，ε_i，A_i，T_i分別為第i個表面部件的熱輻射率、表面積、所處環(huán)境下的平均溫度；

ε₀為衛(wèi)星所處空間環(huán)境的熱輻射率，取ε₀=1；

T₀為空間環(huán)境溫度，取T₀=4K；

σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)，取σ=5.6699×10^-8Wm^-2K^-4；

c為光速，取c=3×10⁸m/s²；

對于兩面都處于空間環(huán)境的表面部件，其熱輻射力F_thermal：