[發(fā)明專利]一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010931494.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112163305B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 張慶君;鄭世貴;王振興;劉立平;趙峭;張馳
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

1.一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其中，所述網狀天線包括反射型面和圓周框架，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：獲取衛(wèi)星外部構型的幾何表面、反射型面各真實網格所在平面組成的虛擬型面以及圓周框架外側面各真實網格所在平面組成的虛擬圓周面，再將所述幾何表面、虛擬型面以及虛擬圓周面進行網格劃分，得到多個網格面元；

S2：采用設定數(shù)量的射線從指定方向模擬太陽光入射到幾何表面、虛擬型面以及虛擬圓周面上；

S3：分別將各射線作為當前射線執(zhí)行網格面元獲取操作，得到網格面元序列，其中，所述網格面元獲取操作為：

采用三角形面積坐標法獲取與當前射線相交的所有網格面元，將與當前射線相交的各網格面元按照與當前射線出發(fā)點的距離由近及遠進行排序，得到備選網格面元序列；

判斷備選網格面元序列是否存在屬于幾何表面的網格面元，若不存在，則將備選網格面元序列直接作為最終的網格面元序列；若存在，則將與當前射線出發(fā)點的距離最近的、且屬于幾何表面的網格面元和排列在該網格面元前面的所有網格面元作為最終的網格面元序列；

S4：分別將各網格面元序列作為當前網格面元序列執(zhí)行光壓獲取操作，得到網狀天線衛(wèi)星的光壓分布，其中，所述光壓獲取操作為：

根據(jù)當前網格面元序列中各網格面元受到的射線輻照強度，依次計算各網格面元受到的光壓力，其中，除排在第一的網格面元受到的射線輻照強度為太陽的原始強度外，其他網格面元受到的射線輻照強度為其前一個網格面元受到的輻射強度與網狀天線透光率的乘積。

2.如權利要求1所述的一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其特征在于，所述網格面元受到的光壓力的計算方法為：

其中，為排在第m位的網格面元受到的光壓力、T_r為網狀天線透光率、E₀為太陽輻照強度、C為光速、ds為網格面元的面積、ρ_s為鏡反射系數(shù)、ρ_d為漫反射系數(shù)、θ為射線入射角、為射線入射方向的單位向量、為網格面元的法向單位向量。

3.如權利要求1或2所述的一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其特征在于，還包括以下步驟：

S5：分別將各網格面元序列作為當前網格面元序列執(zhí)行光壓力矩獲取操作，得到網狀天線衛(wèi)星的光壓力矩分布，其中，所述光壓力矩獲取操作為：

根據(jù)當前網格面元序列中各網格面元受到的射線輻照強度，依次計算各網格面元受到的光壓力矩，其中，除排在第一的網格面元受到的射線輻照強度為太陽的原始強度外，其他網格面元受到的射線輻照強度為其前一個網格面元受到的輻射強度與網狀天線透光率的乘積。

4.如權利要求3所述的一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其特征在于，所述網格面元受到的光壓力矩的計算方法為：

其中，為排在第m位的網格面元受到的光壓力矩、T_r為網狀天線透光率、E₀為太陽輻照強度、C為光速、ds為網格面元的面積、ρ_s為鏡反射系數(shù)、ρ_d為漫反射系數(shù)、θ為射線入射角、為射線入射方向的單位向量、為網格面元的法向單位向量、為衛(wèi)星質心到網格面元壓心的距離向量。

5.如權利要求1所述的一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其特征在于，所述射線的數(shù)量不小于100條/m²。

6.如權利要求1所述的一種網狀天線衛(wèi)星的光壓計算方法，其特征在于，所述網格面元的形狀為三角形或四邊形。