[發明專利]一種高軌光壓作用下導引伴飛穩定性控制方法及系統有效
| 申請號： | 202010121039.4 | 申請日： | 2020-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN111367305B | 公開（公告）日： | 2023-08-01 |
| 發明（設計）人： | 王靜吉;黃京梅;陳占勝;朱虹 | 申請（專利權）人： | 上海航天控制技術研究所 |
| 主分類號： | G05D1/08 | 分類號： | G05D1/08 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 高志瑞 |
| 地址： | 201109 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 光壓 作用 導引 穩定性 控制 方法 系統 | ||
1.一種高軌光壓作用下導引伴飛穩定性控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
步驟一：根據星上相對導航設備所提供的測距測角信息，得到編隊衛星的測量方程，根據測量方程得到編隊衛星的相對位置，將編隊衛星的相對位置經導航濾波算法得到編隊衛星的相對速度；
步驟二：根據太陽矢量在地球靜止衛星軌道坐標系中的變化關系，計算描述太陽位置關系的兩個角度，即太陽面內角和太陽面外角；
步驟三：根據編隊衛星的軌道半長軸偏差、步驟一中的編隊衛星的相對位置、步驟二中的太陽面內角和太陽面外角，建立編隊衛星伴飛穩定的關系計算公式；
步驟四：根據編隊衛星的軌道半長軸偏差，得到為消除半長軸偏差所需要的速度增量；
在步驟二中，太陽面內角的計算公式如下：
其中，θ為太陽面內角，Sox，Soy，Soz為太陽單位矢量在軌道系下三軸的位置坐標；
在步驟二中，太陽面外角的計算公式如下：
其中，β為太陽面外角，Sox，Soy，Soz為太陽單位矢量在軌道系下三軸的位置坐標；
在步驟三中，編隊衛星伴飛穩定的關系計算公式為：
D_X＝-3πΔa+2Ccosθ
D_Z＝-Csinθ
其中，Δa為編隊衛星的軌道半長軸偏差，C為一個與面質比之差以及太陽面外角β相關的系數，D_X為編隊衛星間經過一個軌道周期在飛行方向拉開或接近的距離，D_Z為編隊衛星間經過一個軌道周期在與星地方向拉開或接近的距離。
2.根據權利要求1所述的高軌光壓作用下導引伴飛穩定性控制方法，其特征在于：在步驟一中，編隊衛星的測量方程為：
其中，ρ為編隊衛星的相對距離，α為編隊衛星中的目標星在編隊衛星中的伴飛衛星軌道坐標下的俯仰角，γ為目標星在伴飛衛星軌道坐標下的方位角，x、y、z分別是目標星在伴飛衛星軌道坐標下的三軸相對位置，V是觀測噪聲，t為相對運動時間。
3.根據權利要求1所述的高軌光壓作用下導引伴飛穩定性控制方法，其特征在于：當D_X＝0且θ＝90°or270°時，編隊衛星的伴飛關系是穩定的。
4.根據權利要求1所述的高軌光壓作用下導引伴飛穩定性控制方法，其特征在于：在步驟四中，為消除半長軸偏差所需要的速度增量的公式如下：
其中，n為衛星的平均軌道角速度，e為衛星的偏心率，f為真近點角，Δvx為在地球靜止衛星軌道坐標系下X軸的速度增量。
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