[發明專利]一種電推力器位置保持推力分配方法和系統有效
| 申請號： | 202111006812.3 | 申請日： | 2021-08-30 |
| 公開（公告）號： | CN113734469B | 公開（公告）日： | 2023-02-03 |
| 發明（設計）人： | 馬雪;郭廷榮;韓冬;林波;耿潔;黎飛;王建花;周中澤;文聞;孫靜;李巍;劉蕊;王玉峰 | 申請（專利權）人： | 北京控制工程研究所 |
| 主分類號： | B64G1/24 | 分類號： | B64G1/24;B64G1/40 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 臧春喜 |
| 地址： | 100080 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 推力 位置 保持 分配 方法 系統 | ||
本發明公開了一種電推力器位置保持推力分配方法和系統，該方法包括：根據位置保持漂移率控制量，確定兩臺電推力器的法向指向檔位；根據確定的兩臺電推力器的法向指向檔位，分別計算得到第一電推力器的目標推力方向[Xn,Yn,Zn]和開機時長Δtn，以及第二電推力器的目標推力方向[Xs,Ys,Zs]和開機時長Δts；計算得到第一理論矢量調節機構轉速ωn和第二理論矢量調節機構轉速ωs；將[Xn,Yn,Zn]和Δtn分配給第一電推力器，將[Xs,Ys,Zs]和Δts分配給第二電推力器，將ωn分配給第一矢量調節機構，將ωs分配給第二矢量調節機構。本發明采用完全解析的方法計算電推力器開機時長和速度增量，充分考慮了實際工程約束，可滿足靜止軌道衛星的位置保持任務需求。
技術領域
本發明屬于衛星姿態與軌道控制技術領域，尤其涉及一種電推力器位置保持推力分配方法和系統。
背景技術
目前，國內外在軌的電推進衛星要么利用四臺電推力器進行東西、南北向的聯合位置保持控制，要么利用二臺電推力器僅進行南北位保控制，以上推進方式若直接應用于雙機械臂+兩臺推力器布局的簡單配置電推進衛星，具有以下不足之處：推力器開機次數更多，可能推力器壽命和燃料消耗機械臂型矢量調節機構的實際約束。
因此，需要設計出一種針對簡單配置構型電推進衛星的，考慮開機次數、矢量調節機構限制的位置保持推力分配方法，以延長靜止軌道電推進衛星壽命，增加可靠性。
發明內容
本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種電推力器位置保持推力分配方法和系統，采用完全解析的方法計算電推力器開機時長和速度增量，充分考慮了實際工程約束，可滿足靜止軌道衛星的位置保持任務需求。
為了解決上述技術問題，本發明公開了一種電推力器位置保持推力分配方法，包括：
根據位置保持漂移率控制量，確定兩臺電推力器的法向指向檔位；
根據確定的兩臺電推力器的法向指向檔位，分別計算得到第一電推力器的目標推力方向[Xn,Yn,Zn]和開機時長Δtn，以及第二電推力器的目標推力方向[Xs,Ys,Zs]和開機時長Δts；
根據[Xn,Yn,Zn]和[Xs,Ys,Zs]，計算得到第一理論矢量調節機構轉速ωn和第二理論矢量調節機構轉速ωs；
將計算得到的[Xn,Yn,Zn]和Δtn分配給第一電推力器，將計算得到的[Xs,Ys,Zs]和Δts分配給第二電推力器，將計算得到的ωn分配給第一矢量調節機構，將計算得到的ωs分配給第二矢量調節機構。
在上述電推力器位置保持推力分配方法中，根據位置保持漂移率控制量，確定兩臺電推力器的法向指向檔位，包括：
確定軌道坐標系下推力方向的單位矢量[X,Y,Z]；其中，軌道坐標系的原點為衛星質心，X軸指向衛星前進方向，Z軸指向地面，Y軸與X軸和Z軸滿足右手定則；
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