[發明專利]基于傾斜軌道衛星光照條件的總體優化設計方法有效
| 申請號： | 202010037946.0 | 申請日： | 2020-01-14 |
| 公開（公告）號： | CN111232246B | 公開（公告）日： | 2021-05-28 |
| 發明（設計）人： | 許海玉;汪自軍;張宏偉;繆鵬飛;王震;朱海江;王君磊 | 申請（專利權）人： | 上海衛星工程研究所 |
| 主分類號： | B64G1/10 | 分類號： | B64G1/10 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 傾斜 軌道 衛星 光照 條件 總體 優化 設計 方法 | ||
1.一種基于傾斜軌道衛星光照條件的總體優化設計方法，其特征在于，包括：
計算步驟：由星上軌道參數遞推或太陽敏感器測量得到太陽矢量，計算得到太陽高度角，以太陽高度角為參數表征整星能源供應變化和散熱面變化；
確定飛行方案步驟：兼顧整星能源和固定散熱面設計的衛星掉頭飛行方案；
確定衛星飛行極性步驟：根據太陽矢量變化方向確定衛星飛行極性；
確定適用性步驟：陰影區判斷方法及陰影區掉頭飛行方案的適應性；
依據選擇步驟：選擇掉頭飛行的時間；
所述計算步驟包括：
太陽高度角為參數表征整星供應變化和散熱面變化：定義衛星本體坐標系ObXbYbZb，該坐標系與星體固連，為直角坐標系；Xb軸、Yb軸、Zb軸為衛星的三個幾何軸；標稱姿態時，Xb軸為滾動軸，與衛星飛行方向一致，即正飛時+Xb軸與飛行方向一致，倒飛時-Xb軸與飛行方向一致；Zb軸為偏航軸，指向地心，即+Zb軸指向地心；Yb軸為俯仰軸，按右手法則，即與軌道面垂直且沿負法線方向，星體-Y、+Y面分別指本體軸-Yb，+Yb所對應的平面；
當太陽高度角接近90°時表示太陽帆板光照條件好，整星能源充足；太陽高度角接近0°時太陽帆板光照條件變差，整星能源將出現不足；太陽高度角接近-90°時太陽帆板無光照，整星能源將不足；太陽高度角由90°至0°變化時，星體-Y面為散熱面；太陽高度角由0°至-90°變化時，星體+Y面為散熱面。
2.根據權利要求1所述的一種基于傾斜軌道衛星光照條件的總體優化設計方法，其特征在于，所述計算步驟包括：
星上軌道參數遞推太陽矢量：計算儒略世紀數，相對歷元J2000單位時間為T，由太陽軌道6根數得到太陽在慣性系下矢量
as＝149598022.589827
es＝0.01670862-0.00004204*T-0.00000124*T2
is＝0.409146133727251-0.000226965524811429*T-2.86040071854626e-009*T2
ws＝4.93818828588621+0.0300115182644598*T+0.00045972*T2
Ms＝6.24005996669206+628.301955132127*T-0.00980875039620813*T2
其中，as為太陽軌道高度，es為偏心率，is為傾角，ws為近地點角距，Ms為平近點角；
Es＝Ms+(es-es3/8)*sin(Ms)+1/2*es2*sin(2*Ms)+3/8*es3*sin(3*Ms)
其中，Es為偏近點角；
其中，
為太陽矢量；
Ps和Qs表達式如下：
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