[發明專利]一種微納衛星能源平衡評估系統及其應用方法

有效

• 申請號: 202011542792.7
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112287467B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 范才智;朱仕堯;劉正穎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/30;G01R31/387;G01D21/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種微納衛星能源平衡評估系統，其特征在于，包括：

衛星飛行軌道仿真器，用于根據衛星真實軌道參數和測試時間生成測試用衛星飛行軌道參數；

任務規劃計算機，用于根據衛星軌道參數和規劃任務，按微納衛星在軌工作流程對平臺和載荷工作時序進行設置，生成規劃任務信息并發送給被測試的微納衛星；

被測試的微納衛星，用于根據衛星軌道參數和規劃任務，按流程執行所有測試任務并實時輸出太陽電池陣軌道和姿態參數給地面電源程控機，輸出電源系統狀態遙測參數給能源平衡評估裝置；

地面電源程控機，用于測試過程中接收微納衛星實時輸出的太陽電池陣軌道和姿態參數，并根據太陽電池陣軌道和姿態參數實時控制微納衛星的供電電流；

太陽陣模擬器，用于為被測試微納衛星提供能源，其受地面電源程控機控制；

能源平衡評估裝置，用于根據電源系統狀態遙測參數評估微納衛星能源平衡狀況；

所述衛星飛行軌道仿真器、任務規劃計算機、地面電源程控機、太陽陣模擬器以及能源平衡評估裝置分別與被測試的微納衛星相連。

2.一種權利要求1所述的微納衛星能源平衡評估系統的應用方法，其特征在于，包括進行單軌道周期能源平衡測試步驟：

A1）衛星飛行軌道仿真器根據輸入的衛星真實軌道要求和測試時間生成測試用的衛星軌道參數；

A2）任務規劃計算機根據衛星軌道參數和規劃任務，按被測試的微納衛星在軌工作流程對平臺和載荷工作時序進行設置，生成規劃任務信息并發送給被測試的微納衛星；

A3）將被測試的微納衛星的蓄電池接入測試系統；太陽陣模擬器與地面電源程控機建立通訊；地面電源程控機與被測試的微納衛星的星載計算機建立通訊；記錄測試開始時刻蓄電池荷電狀態C₀與測試開始時刻T₀；

A4）被測試的微納衛星模擬衛星在軌工作，地面電源程控機在測試過程中接收被測試的微納衛星實時輸出的太陽電池陣軌道和姿態參數，并根據太陽電池陣軌道和姿態參數實時控制微納衛星的供電電流，能源平衡評估裝置根據被測試的微納衛星返回的電源系統狀態遙測參數，記錄單軌道周期測試結束時刻T₀+T的蓄電池荷電狀態C₁與測試周期[T₀～T₀+T]內蓄電池最大放電深度DOD₁；

A5）能源平衡評估裝置若確定蓄電池荷電狀態C₁大于測試開始時刻的蓄電池荷電狀態C₀，且測試周期[T₀～T₀+T]內蓄電池最大放電深度DOD₁小于預設的蓄電池放電深度安全閾值DOD，則判定衛星滿足單軌能源平衡要求，結束并退出；否則，跳轉執行步驟A1），減少衛星執行任務時間或者調整衛星工作時序后重新進行能源平衡評估測試。

3.根據權利要求2所述的微納衛星能源平衡評估系統的應用方法，其特征在于，步驟A1）中的衛星軌道參數包括衛星軌道半長軸、偏心率、傾角、衛星在軌道上位置和對應時刻、太陽矢量角。