[發明專利]一種高軌衛星變軌調控方法及系統

有效

• 申請號: 202210190332.5
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114537714B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉文山;邢瑞陽;翟華;鄧武東;黃小虎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊;上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24;B64G1/24
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 龐許倩

本發明涉及一種高軌衛星變軌調控方法及系統，本發明中，高軌衛星變軌調控系統預先確定高軌衛星待執行的軌道機動模式；利用預設變軌調控關系式，獲取用于將所述高軌衛星從初始軌道變軌到目標軌道的變軌調控參數；利用所述變軌調控參數對所述高軌衛星進行變軌調控，將所述高軌衛星從所述初始軌道上初始位置，調控至與目標衛星之間的相對位置滿足所述軌道機動模式的預期位置。本發明提供的技術方案，發明人基于自己的研究，提出變軌調控關系式，基于變軌調控關系式，獲取并利用變軌調控參數，來實現預定軌道機動模式下，高軌衛星的變軌調控。

技術領域

本發明涉及航天技術領域，尤其涉及一種高軌衛星變軌調控方法及系統。

背景技術

高軌衛星雖然通常運行在地球靜止軌道上，但有時會出現需要偏離運行軌道的情況。這些情況通常涉及三種軌道機動模式：漂移模式、抵近模式和伴飛模式。其中漂移模式包括：高軌衛星運行于準地球靜止軌道，當軌道高度低于靜止軌道時，運行速度比地球同步軌道(GEO)衛星快，向東漂移；當軌道高度高于靜止軌道時，運行速度比GEO衛星慢，向西漂移，適用情景如衛星在一定范圍內執行偵察任務。若需要到更近距離如需要獲得高分辨圖像，感知目標的狀態信息時，可使用抵近模式；抵近模式中，高軌衛星與目標衛星所在位置與地心連線通常在一條直線上。當需要更長時間的伴隨飛行，執行更加復雜的任務時，可選擇伴飛模式，以實施信息獲取進而對目標衛星進行維修、加注等在軌服務任務；伴飛模式中，高軌衛星與目標衛星運行在同一軌道通常為靜止軌道，高軌衛星距離目標衛星預設的伴飛距離。

現有技術雖然給出以上三種軌道機動模式中，實現高軌衛星從初始軌道變軌到目標軌道的變軌操作方案，但對于如何按照實際需求來進行變軌調控，如，何時進行變軌等，通常由人工操作完成，沒有給出較合適的解決方案，而對高軌衛星在軌道機動模式中的變軌調控具有很多現實意義，因此，需要對此給出解決方案。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種高軌衛星變軌調控方法及系統，以解決上述現有技術對于高軌衛星在軌道機動模式中的變軌調控存在不足的技術問題。

本發明提供的技術方案是：

一方面，本發明提供一種高軌衛星變軌調控方法，包括：

高軌衛星變軌調控系統預先確定高軌衛星待執行的軌道機動模式；

利用預設變軌調控關系式，獲取用于將所述高軌衛星從初始軌道變軌到目標軌道的變軌調控參數；

利用所述變軌調控參數對所述高軌衛星進行變軌調控，將所述高軌衛星從所述初始軌道上初始位置，調控至與目標衛星之間的相對位置滿足所述軌道機動模式的預期位置。

優選地，所述預設變軌調控關系式包括：

調控時長等于高軌衛星變軌時長與軌道上運行時長之和

所述調控時長為：所述高軌衛星從所述初始位置運行到所述預期位置所用總時長；

所述變軌時長包括：所述高軌衛星從所述初始位置運行到所述預期位置過程中，實現一次變軌所用時長或實現多次變軌所用總時長；

所述軌道上運行時長為：到達所述預期位置前，所述高軌衛星在所述初始軌道上運行的第一運行時長，和/或，在所述目標軌道上運行的第二運行時長。

優選地，所述待執行的軌道機動模式包括：漂移模式或抵近模式；

所述初始軌道為靜止軌道；

所述變軌調控參數包括：第一變軌調控參數；

所述第一變軌調控參數為：執行變軌的第一變軌時刻，對應的變軌為將所述高軌衛星從所述靜止軌道變軌到所述目標軌道。