[發(fā)明專利]一種中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211617015.3
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115618657B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周城宏;楊帆;楊赧;寧國富
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G06F17/18
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括：

計算運(yùn)載火箭對應(yīng)目標(biāo)軌道的第一運(yùn)載能力；

計算所述運(yùn)載火箭在至少一個過渡軌道下的第二運(yùn)載能力，計算航天器從所述過渡軌道向所述目標(biāo)軌道轉(zhuǎn)移的速度增量；

根據(jù)所述第二運(yùn)載能力以及所述速度增量，計算經(jīng)過全部所述過渡軌道轉(zhuǎn)移到所述目標(biāo)軌道后的第三運(yùn)載能力；

判斷所述第三運(yùn)載能力是否大于所述第一運(yùn)載能力；若是，則獲取所述第三運(yùn)載能力對應(yīng)全部軌道參數(shù)中的最大值，得到最大第三運(yùn)載能力對應(yīng)的最大軌道參數(shù)，通過所述運(yùn)載火箭將所述航天器部署在所述最大軌道參數(shù)對應(yīng)的所述過渡軌道，再控制所述航天器與所述運(yùn)載火箭末子級分離，以使得所述航天器自主變軌轉(zhuǎn)移至所述目標(biāo)軌道；若不是，則直接將所述航天器部署在所述目標(biāo)軌道。

2.如權(quán)利要求1所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，采用如下公式1計算所述第三運(yùn)載能力m₃(k)；

m₃(k)?=?m₂(k)exp（-Δv(k)/V）；

其中，m₂(k)為所述第二運(yùn)載能力，k為軌道根數(shù)；Δv(k)為所述航天器從過渡軌道向目標(biāo)軌道轉(zhuǎn)移的速度增量；V為所述航天器自主變軌動力速度比沖。

3.如權(quán)利要求1所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，通過極大值搜索，獲取所述第三運(yùn)載能力對應(yīng)全部軌道參數(shù)中的最大值，得到最大第三運(yùn)載能力對應(yīng)的最大軌道參數(shù)。

4.如權(quán)利要求2所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，每個所述過渡軌道與所述目標(biāo)軌道共面。

5.如權(quán)利要求4所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，采用霍曼轉(zhuǎn)移計算所述航天器從過渡軌道向目標(biāo)軌道轉(zhuǎn)移的速度增量。

6.如權(quán)利要求5所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述過渡軌道與所述目標(biāo)軌道為圓形軌道，采用如下公式2計算所述速度增量Δv(k)；

；

其中，μ=GM，r₁=R+h，r₂=R+h0，h為過渡軌道高度，h0為目標(biāo)軌道高度，G為萬有引力常數(shù)，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。

7.如權(quán)利要求1所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述運(yùn)載火箭為中低軌航天任務(wù)使用的運(yùn)載火箭。

8.如權(quán)利要求1所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述航天器自主變軌采用的推進(jìn)劑為化學(xué)推進(jìn)劑或離子推進(jìn)劑。

9.如權(quán)利要求1所述的中低軌航天器部署任務(wù)模式優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，航天器部署任務(wù)為一箭一星或一箭多星發(fā)射。