[發明專利]一種分艙優化設計的桁架式GEO衛星推力器布局方法

有效

• 申請號: 201510548792.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105197257B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 周志成;孫寶祥;李新剛;李峰;裴勝偉
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: B64G1/40
• 分類號: B64G1/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種分艙優化設計的桁架式GEO衛星推力器布局方法，其特征在于步驟如下：

1)在推進服務艙背地板安裝大推力變軌發動機，在大推力變軌發動機推力矢量進行標定后，按保證變軌發動機推力矢量通過質心與Z軸方向一致的目標，調整變軌發動機在衛星機械坐標系中的安裝方向，使大推力變軌發動機點火時，在X、Y軸方向產生不超過±5.0Nm的干擾力矩，在Z方向產生不超過±0.7Nm的干擾力矩；

2)在推進服務艙背地板四角沿Z方向安裝4個10N推力器1A、2A、3A、4A，再將東邊2個推力器1A、4A和西邊2個推力器2A、3A的噴管方向分別向東和向西偏轉一個θ角，或將南邊2個推力器1A、2A和北邊2個推力器3A、4A的噴管方向分別向南和向北偏轉一個θ角，按照具有盡可能大的衛星變軌效率、足夠大的克服變軌發動機干擾力矩的能力、兼顧推進劑沉底及三軸姿態控制與角動量卸載的要求，進行推力器布局，保證推力器1A、2A、3A、4A配對工作，產生的三軸姿態控制力矩不小于變軌發動機點火時對應軸的干擾力矩的2倍；

3)采用成對10N推力器推力矢量斜向平行布局方法，在推進服務艙東板和西板中間，即XOZ平面內，各安裝2個推力器1E、2E和1W、2W，用于東西位保，并且兼顧俯仰姿態控制與角動量卸載功能，東西位保推力器的推力矢量與衛星本體系Z軸相交點包容了全壽命期間的整星質心變化范圍，且各留出裕度，確保東西位保推力器工作時俯仰姿態控制的極性正確；

4)采用成對10N推力器推力矢量斜向平行布局方法，在推進服務艙南板和北板各安裝4個10N推力器1S、2S、3S、4S和1N、2N、3N、4N，以YOZ平面對稱布局，用于南北位保，并且兼顧滾動、俯仰、偏航姿態控制與角動量卸載功能，南北位保推力器的推力矢量與衛星本體系XOZ平面相交點的Z軸分量包容了同步軌道全壽命期間的整星質心變化范圍，且各留出裕度，確保南北位保推力器工作時滾動姿態控制的極性正確；

5)南板10N推力器3S、4S和北板10N推力器3N、4N分別與推力器1S、2S和推力器1N、2N保持斜向平行布局，不降低南北位保工作效率，但推力器3S、4S和推力器3N、4N安裝位置的Z軸分量降低到足夠小，兼作變軌期間背地板1A、2A、3A、4A的姿態控制備份；

6)推力器布局后進行10N推力器羽流影響分析，確保星表附件受到的推力器羽流干擾力、干擾力矩、熱流量、微粒污染累計量應在允許范圍內，所述星表附件包括星上敏感器、太陽翼、大天線、可展開熱輻射器，否則調整相關推力器的安裝位置和安裝角。