[發明專利]衛星動態磁補償方法及系統

在審

• 申請號: 202211240495.6
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115685104A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 陳筠力;肖文斌;俞佳江;周宇;曹權;陳樹海;韋錫峰;秦冉冉;李慶
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 施嘉薇

本發明提供了一種衛星動態磁補償方法及系統包括：對衛星進行磁測試，獲得衛星在各工況下的磁矩；確定載荷工作工況所需的動態磁補償磁矩，使得補償后載荷工作工況下的磁矩處于其他工況下的磁矩形成的區間內；根據動態磁補償磁矩和載荷工作工況下載荷供電電流，計算動態磁補償環路面積，確定環路電流方向；根據載荷供電電纜正線或負線，按環路面積和電流方向要求繞成電流回路，形成動態磁補償環路；對衛星進行磁測試，確認動態磁補償效果。本發明解決了利用永磁材料對衛星進行靜態磁補償時，無法有效補償載荷間歇工作時衛星的動態磁矩的問題。本發明無需衛星額外配置主動磁補償設備，具有簡單、經濟、可有效動態補償載荷工作時的磁矩的優點。

技術領域

本發明涉及衛星磁補償技術領域，具體地，涉及一種衛星動態磁補償方法及系統。

背景技術

近地軌道衛星在軌運行時，其磁矩將與地磁場作用產生磁干擾力矩。當衛星磁矩超出指標要求時，磁干擾力矩可能導致衛星偏離定向姿態。因此，為了檢驗和控制衛星磁矩并使其滿足指標要求，在地面研制時需對衛星進行磁測試和磁補償。

磁補償作為衛星磁矩控制的重要手段，通常采用永磁材料安裝于衛星上，以補償(減小或抵消)衛星各方向上的磁矩，從而使衛星磁矩滿足指標要求。由于永磁材料的磁矩為恒定值(忽略其衰變)，它對衛星各工況的磁補償效果相同，即相當于，對各工況下的磁矩加上或減去一個相同的補償磁矩值(常數)，所以該方式是一種靜態磁補償方法。當衛星在各工況下的磁矩較接近時，該方式可以有效補償衛星的磁矩，使補償后各工況下的磁矩均較小。此方法簡單、成熟，目前各衛星一般采用這種方法進行磁補償。

一些衛星配置了間歇工作的載荷，當載荷工作時，衛星在該工況下的磁矩可能較大，并遠遠偏離其他工況下的磁矩。例如，合成孔徑雷達(SAR)衛星上SAR天線在軌每圈短時開機，當SAR天線工作時，SAR天線中電流將產生較大的雜散磁矩(指由電流引起的磁矩)；而SAR天線不工作時，該部分不流經電流，因此不產生雜散磁矩。這些間歇動態出現的雜散磁矩將導致整星在SAR工作時的磁矩遠大于其他工況下的磁矩。對于這種情況，若利用上述靜態磁補償方法進行磁補償，由于補償磁矩為恒定值，可能出現：載荷工作時衛星磁矩滿足要求時，而其他工況下衛星磁矩由于過補償而無法滿足要求；或其他工況下衛星磁矩滿足要求，而載荷工作時衛星磁矩由于欠補償而無法滿足要求。即利用永磁材料進行靜態磁補償，可能無法補償載荷工作時的動態磁矩使得衛星在各工況下的磁矩均滿足要求。