申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2022-07-29

公开（公告）日：2024-01-09

公开（公告）号：CN115273566B

主分类号：G08G9/02

分类号：G08G9/02;H04B7/185;B64G1/24;B64G1/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.09#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开一种高轨卫星群区域防护系统及方法，由若干个地面测控站和若干个天基防护卫星共同构成，在平时阶段，防护卫星按照自然或受控的方式围绕高轨卫星进行巡视绕飞；在威胁目标出现的时候，地面测控站通过全局态势感知，确定威胁目标及其运动趋势，引导位于轨道上的防护卫星进行变轨机动，抵近威胁目标开展近程博弈，通过多种手段完成对威胁目标的主动驱逐、拦截及清除。通过地基测控的辅助，多颗天基防护卫星可实现对多个高轨卫星的协同防护；由于防护卫星的数量是多个，因而任何单个防护卫星的故障或任务失败，可由其他防护卫星补充完成，使整个系统具有较高的鲁棒性和可靠性。

主权项：1.一种高轨卫星群区域防护方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据待防护的高轨卫星数量、位置分布及安全距离确定防护区域；S2：根据防护区域及防护卫星能力确定防护卫星的数量，并发射防护卫星入轨；S3：根据防护区域及地面监控站分布情况选定用于防护任务的地面监控站；S4：在平时巡视模式下，地面监控站对高轨区域进行全局态势感知；S5：在平时巡视模式下，防护卫星围绕防护区域进行循环绕飞；S6：当地面监控站发现威胁目标后，进入应急防护模式，引导防护卫星开展远程机动；S7：在远程机动结束后，防护卫星独立或协同开展近程博弈，确保高轨卫星运行安全；S8：近程博弈结束后，防护卫星重新返回循环绕飞轨道，系统恢复平时巡视模式；所述步骤S1中确定防护区域基于高轨卫星群在轨道上分布的位置，以及基于高轨卫星群安全阈值和防护任务觉得的宽度和高度共同决定；所述的防护区域是一个长方体，其长度为ΔL、高度为Δh、宽度为Δg，其中心在地球惯性坐标系下的位置坐标为xc,yc,zc；其中长度ΔL由高轨卫星群在轨道上分布的位置决定，高度Δh和宽度Δg均由安全阈值确定，安全阈值与防护任务的要求有关，基于高轨卫星群的运行轨迹、高轨卫星群的活动范围阈值、以及高轨卫星群的排布形状和数量进行确定；由于高轨卫星群是空间分布，对其进行空间分布计算，Δg的另一种等效表示方式为轨道面夹角Δγ，两者之间的关系为：Δg≈h·Δγ，其中h为GEO轨道到地心的距离；高轨卫星群在地球惯性坐标系下的位置坐标简单描述为xi、yi、zi，其中i＝1,2,…，N，这里N为高轨卫星数量；其等价的轨道根数为a,e,i,Ω,ω，Mi，其中：a为轨道半长轴、e为偏心率、i为轨道倾角、Ω为升交点赤经、ω为纬度幅角，Mi为第i颗高轨卫星的初始平近点角；高轨卫星群在同一条轨道上分布，轨道根数仅平近点角不同，其余5个轨道参数均相同，且这5个轨道根数均有具体取值：其中a＝Re+h,Re为地球半径，即6378.137km，h为地球静止轨道高度，即36000km；e＝0；i＝0；Ω和ω在地球静止轨道的情况下一般合并为一个参数：u＝Ω+ω，并定义其为0；而Mi的值是和卫星具体位置坐标一一对应的，通过轨道动力学理论计算确定，长方体的长度可通过如下公式计算：ΔL＝a·maxMi-minMi，长方体中心可通过如下公式计算：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种高轨卫星群区域防护系统及方法

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