[發明專利]天基布撒器異面軌道布撒控制方法

無效

• 申請號: 201410239119.4
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103984236A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 李傳江;孫延超;趙文銳;馬廣富;王文佳;劉萌萌;王俊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種天基布撒器異面軌道布撒控制方法，所述方法是基于運行在軌道半徑相同、具有一定軌道傾角差的相近異面軌道的目標衛星與布撒衛星來實現的，

其特征在于：所述方法的實現過程為：

步驟一、探測目標，得到其在0時刻相對布撒衛星的初始相對速度v'_{0_tar}和初始相對位置r′_{0_tar}；

步驟二、設定t_adjust時刻布撒器發射干擾材料完畢；

步驟三、解算t_adjust時刻目標星相對于布撒衛星的相對速度v_{0_tar}、相對位置r_{0_tar}；

r_{0_tar}(t_adjust)＝Φ₁₁(t_adjust)r′_{0_tar}+Φ₁₂(t_adjust)v'_{0_tar}

v_{0_tar}(t_adjust)＝Φ₂₁(t_adjust)r′_{0_tar}+Φ₂₂(t_adjust)v'_{0_tar}

其中

Φ11(tadjust)=4-3cos(ntadjust)00-6nt+6sin(ntadjust)1000cos(ntadjust)]]>

Φ12(tadjust)=sin(ntadjust)n2n(1-cos(ntadjust))0-2n(1-cos(ntadjust))-3t+4nsin(ntadjust)000sin(ntadjust)n]]>

Φ21(tadjust)=3nsin(ntadjust)00-6n(1-cos(ntadjust))0000-nsin(ntadjust)]]>

Φ22(tadjust)=cos(ntadjust)2sin(ntadjust)0-2sin(ntadjust)-3+4cos(ntadjust)000cos(ntadjust)]]>

上式中：n為布撒衛星軌道角速度；

步驟四、同時利用r_{0_tar}、v_{0_tar}通過求解以下方程組計算布撒器噴頭與布撒衛星軌道系三軸夾角θ_x、θ_y、θ_z的余弦值以及期望的撞擊時間t_hit；其中r_{0_clo}與v_{0_clo}是射出的云團的中心點在云團剛脫離布撒器噴頭時刻的相對位置與速度；v_jet是干擾材料噴出速度，t_jet是噴射時間；

Φ11(thit)r0_tar+Φ12(thit)v0_tar=Φ11(thit)r0_clo+Φ12(thit)v0_clocos2θx+cos2θy+cos2θz=1r0_clo=vjettjet2cosθxcosθycosθzv0_clo=vjetcosθxcosθycosθz]]>

其中

Φ11(thit)=4-3cos(nthit)00-6nt+6sin(nthit)1000cos(nthit)]]>

Φ12(thit)=sin(nthit)n2n(1-cos(nthit))0-2n(1-cos(nthit))-3t+4nsin(nthit)000sin(nthit)n]]>

步驟五、判斷上述期望的撞擊時間t_hit是否有正實數解，若t_hit有適當正實數解，則兩星相對狀態是在發射窗口內，可繼續下一步驟；否則等待進入發射窗口，返回步驟一；

步驟六、在小于t_adjust-t_jet時間內計算出θ_x、θ_y、θ_z，并控制布撒器噴頭指向期望發射方向；

步驟七、在t_adjust-t_jet時刻開始發射出干擾云團，使其在t_adjust時刻徹底與布撒器分離。

2.根據權利要求1所述的天基布撒器異面軌道布撒控制方法，其特征在于：步驟五中，所述發射窗口是：根據當前目標衛星與布撒衛星各自位置計算撞擊時間有解時，稱為可發射狀態，目標衛星在其運行周期中可發射狀態的集合稱為發射窗口。