[發明專利]錐形布局電推進衛星故障模式位置保持最優推力分配方法

有效

• 申請號: 201710940169.9
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107891997B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 馬雪;石恒;胡少春;韓冬;湯亮;劉瀟翔;陳守磊
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;B64G1/24;B64G1/40;B64G1/52
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.錐形布局電推進衛星故障模式位置保持最優推力分配方法，所述錐形布局電推進衛星包括四臺電推力器，四臺電推力器成對對稱斜裝在衛星背地板西北、東北、西南、東南四角，分別記為NW、NE、SW、SE，其特征在于該方法在一個軌道周期之內執行如下步驟：

(1)、根據發生故障的推力器，選用位置保持推力器對組合，所述位置保持推力器對組合有兩種：NW和SE組合、NE和SW組合；

(2)、獲取位置保持傾角控制向量(di_x、di_y)，計算位置保持方向角度系數κ；

(3)、根據四臺推力器安裝方向單位矢量在衛星本體坐標系下的徑向、橫向、法向絕對值e_r、e_t、e_n和地球自轉角速度ω_E、靜止軌道標稱速度V_S，計算四臺推力器的故障模式位置保持控制系數；

(4)、根據位置保持方向角度系數κ和推力器的故障模式位置保持控制系數，分別計算所選取的推力器對組合采用北向兩次、南向一次開機和南向兩次、北向一次開機兩種推力分配方式的三次開機時刻衛星平赤經及其速度增量；

(5)、選擇三次開機的速度增量均為正數且燃料消耗較少的分配方式作為最優分配方式；

(6)、根據三次開機時刻衛星平赤經，判斷三次開機時刻衛星是否處于陰影區，如果任何一次開機時刻衛星處于陰影區，則調整位置保持方向角度系數κ，重新執行步驟(3)～步驟(6)計算最優分配方式，直到三個開機時刻衛星均處于光照區。

2.根據權利要求1所述的錐形布局電推進衛星故障模式位置保持最優推力分配方法，其特征在于所述四臺推力器的故障模式位置保持控制系數計算公式如下：

A_NW＝3·e_t·ω_E/V_S，B1_NW＝2·e_t/Vs，B2_NW＝e_r/Vs，E_NW＝e_n/Vs；

A_NE＝-3·e_t·ω_E/V_S，B1_NE＝-2·e_t/Vs，B2_NE＝e_r/Vs，E_NE＝e_n/Vs；

A_SW＝3·e_t·ω_E/V_S，B1_SW＝2·e_t/Vs，B2_SW＝e_r/Vs，E_SW＝-e_n/Vs；

A_SE＝-3·e_t·ω_E/V_S，B1_SE＝-2·e_t/Vs，B2_SE＝e_r/Vs，E_SE＝-e_n/Vs；

式中，A_NW、B1_NW、B2_NW、E_NW為NW推力器的故障模式位置保持控制系數；A_NE、B1_NE、B2_NE、E_NE為NE推力器的故障模式位置保持控制系數；A_SW、B1_SW、B2_SW、E_SW為SW推力器的故障模式位置保持控制系數；A_SE、B1_SE、B2_SE、E_SE為SE推力器的故障模式位置保持控制系數。