[發明專利]一種GEO衛星天線指向精度確定方法

在審

• 申請號: 201810829111.1
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN109115171A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 夏永泉;孟慶達;劉波;吳漢琨;楊柳瑩;王禹慧;魏曉楠
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于步驟如下：

(1)將天線指向精度在衛星的三個方向上分解；

(2)計算得到滾動方向和俯仰方向上的偏航方向精度影響系數；

(3)測量得到衛星不同部位的滾動、俯仰、偏航三個方向下的常值、年周期、日周期、短周期特征誤差；

(4)計算得到衛星不同部位的滾動、俯仰、偏航三個方向下的常值、年周期、日周期、短周期特征總誤差；

(5)計算得到衛星不同部位的滾動、俯仰、偏航三個方向精度總誤差；

(6)計算得到衛星不同部位的偏航系數影響下的俯仰、滾動方向綜合誤差。

2.根據權利要求1所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述步驟(1)中衛星飛行方向為+X軸，衛星朝向地球方向為+Z軸，+Y軸垂直于衛星運行軌道面并指向地球南方向；對應繞X、Y、Z三軸方向的衛星姿態方向為滾動方向，俯仰方向，偏航方向；天線指向精度就此三個方向進行分解。

3.根據權利要求1所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述步驟(1)中分解時，保證天線指向精度是以覆蓋區指向精度為指標的指向精度。

4.根據權利要求1所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述衛星不同部位包括：天線固有特性、天線裝配、地球敏感器、結構變形、推進艙熱變形、載荷艙熱變形、星敏感器和控制系統。

5.根據權利要求4所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述步驟(3)中，天線固有特性誤差、天線裝配誤差、地球敏感器常值誤差由地面測量得到，保證測量值為10次以上測量的最大值；

結構變形誤差、推進艙熱變形誤差、載荷艙熱變形誤差、星敏感器誤差由有限元模型計算得到。

6.根據權利要求4所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述步驟(3)有限元模型計算中，保證長周期誤差的有限元計算熱環境包括春、秋分點和夏、冬至點，保證日周期誤差的有限元計算熱環境包括春、秋分點和夏、冬至點，熱響應時間大于24小時。

7.根據權利要求1-6任一所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述滾動方向影響系數K_R＝((cosI*sinL)²/((R_o/R_e)²+2*(1-cosI*cosL)*(1+R_o/R_e)))^0.5，俯仰方向影響系數K_P＝((sinI)²/((R_o/R_e)²+2*(1-cosI*cosL)*(1+R_o/R_e)))^0.5；其中R_e為地球半徑，；R_o為GEO衛星軌道高度；L_c為覆蓋區天線指向中心經度；L_s為衛星星下點經度；L＝L_c-L_s，I為覆蓋區天線指向中心緯度。

8.根據權利要求7所述的一種GEO衛星天線指向精度確定方法，其特征在于：所述步驟(4)中滾動、俯仰、偏航三個方向下的常值、年周期、日周期、短周期特征總誤差其中AB_k為分布在A方向下的特性B的所有精度誤差；A方向包括滾動方向R、俯仰方向P、偏航方向Y，特性B包括常值C、年周期L、日周期D、短周期S；所述n表示衛星的不同部位。