[發明專利]靜止軌道衛星在軌自主月影預報方法及系統有效
| 申請號： | 202110604907.9 | 申請日： | 2021-05-31 |
| 公開（公告）號： | CN113483766B | 公開（公告）日： | 2023-02-28 |
| 發明（設計）人： | 王皓;曾擎;許海玉;徐凱;邊志強 | 申請（專利權）人： | 上海衛星工程研究所 |
| 主分類號： | G01C21/24 | 分類號： | G01C21/24 |
| 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： | 靜止 軌道 衛星 自主 月影 預報 方法 系統 | ||
本發明提供了一種靜止軌道衛星在軌自主月影預報方法及系統，包括以下步驟：步驟S1，根據當前時刻T0的衛星軌道參數遞推預報時刻T1的軌道參數，將T1的軌道參數轉換為衛星質心在J2000.0慣性坐標系下的位置矢量步驟S2，計算T1的太陽矢量和月球矢量步驟S3，計算衛星質心到太陽中心的矢量計算衛星質心到月球中心的矢量計算Assm；步驟S4，計算月影區閾值Agate，比較Assm和Agate大小，預報進出月影時間Tin和間Tout；步驟S5，計算進出月影進行操作的時間Top_in和Top_out，通過T0分別與Top_in和Top_out比較結果發出進出月影操作指令。本發明不依賴地面操控處理，在軌自主完成月影預報及操作，避免由于地面系統漏報造成的衛星能源危機和安全問題。
技術領域
本發明涉及空間飛行器總體技術和試驗與測試技術，具體地，涉及靜止軌道衛星在軌自主月影預報方法及系統。
背景技術
衛星在軌繞地球運行期間，月球會周期性地運動到太陽和衛星之間，當三者正好處于一條直線時，月球就會擋住太陽射向衛星的光線，從而月球陰影會投射到衛星上形成月影。由于衛星所在位置太陽受月球情況的不同，月影可分為全影、半影及環影。衛星進出月影前后由于太陽光的突然消失和出現，會導致電源、太陽陣、熱控、姿軌控、載荷等分系統工作環境改變，如不采取措施會造成整星安全性問題。歷史上曾多次發生衛星由于月影影響而進入安全模式，從而暫停服務的異常現象。因此，現有在軌的很多衛星都加入了月影管理，并通過人工干預的方式控制衛星在月影期的自主控制動作以降低風險。但這種方式極大增加了地面操控人員的工作量，并且存在漏報和誤操作等風險。
專利文獻201410522091.5、名稱為“基于低軌道地球衛星的地影時刻預報的星上確定方法”，介紹了以軌道要素表征的變換矩陣作為信息輸入，利用星載計算機中設置的時間節點、上注星歷，獲得上注星歷精確預報衛星在每個時間節點上的地影時刻的方法，但未涉及星上自主月影預報計算和預報相關內容。
賈向華，徐明，陳羅婧在宇航學報第37卷第1期(2016年1月)的文章《近地軌道衛星的地影預報算法》中，通過構造降維坐標系將衛星進出地影過程轉換為“星-地-日”平面內的幾何問題，依據實時軌道參數可精確預報衛星在每個節點上的地影時刻，并在任意兩個節點之間采用解析算法進行近似預報，但未闡述星上自主月影預報計算和預報相關內容。
朱興鴻，苗園青，袁仕耿在飛行器測控學報第35卷第2期(2016年4月)的文章《低軌衛星月影事件預報優化》中，提出了基于太陽與白道面的位置關系和月影臨界角對低軌衛星月影事件的優化預報方法，將月影預報頻率從每月1次降低到每年2次，可以有效提高目前低軌衛星在軌管理時對月影事件預報的效率，簡化了低軌衛星在軌運行管理的任務復雜度，但未闡述星上自主月影預報計算和預報相關內容。
發明內容
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種靜止軌道衛星在軌自主月影預報方法及系統。
根據本發明提供的一種靜止軌道衛星在軌自主月影預報方法，包括以下步驟：
步驟S1，設置星載計算機，所述星載計算機根據當前時刻T0的衛星軌道參數遞推預報時刻T1的軌道參數，將T1的軌道參數轉換為衛星質心在J2000.0慣性坐標系下的位置矢量
步驟S2，計算在J2000.0慣性坐標系下T1的太陽矢量和月球矢量
步驟S3，計算衛星質心到太陽中心的第一矢量計算衛星質心到月球中心的第二矢量計算和之間日-星-月夾角Assm；
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