申请/专利权人：中国空间技术研究院

申请日：2021-08-09

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN113968360B

主分类号：B64G1/24

分类号：B64G1/24;B64G1/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.25#公开

摘要：本发明涉及一种静止轨道卫星星上自主电推进变轨方法，属于卫星轨道姿态动力学与控制技术领域；步骤一、将卫星的电推进变轨分为三个阶段；步骤二、计算第1阶段的变轨时间T1；步骤三、计算第2阶段重要积分系数A和变轨速度增量在轨道平面内的分量步骤四、计算第3阶段重要积分系数B和变轨速度增量在轨道平面内的分量步骤五、计算第2阶段推力与轨道平面的夹角ψ1的最优值计算第3阶段推力与轨道平面的夹角ψ2的最优值步骤六、获得进一步最优值和进一步最优值步骤七、获得第2阶段的变轨时间T2和第3阶段的变轨时间T3；实现自主电推进变轨；本发明将变轨参数简化至2个常数，并提出了求解2个变轨参数的半解析方法，计算简单。

主权项：1.一种静止轨道卫星星上自主电推进变轨方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、将卫星的电推进变轨分为以下三个阶段，分别为：第1阶段：抬高近地点高度，尽快离开稠密大气，减小阻力影响；第2阶段：增大半长轴，同时降低倾角；第3阶段：减小偏心率，同时降低倾角；步骤二、根据轨道动力学方程及轨道平均方法，计算第1阶段的变轨时间T1；步骤三、计算第2阶段重要积分系数A和第2阶段变轨速度增量在轨道平面内的分量所述步骤三中，第2阶段的变轨推力为：Fr＝0 式中，a0为第二阶段初始半长轴；将第2阶段的变轨推力代入轨道动力学方程，同时考虑地球J2项摄动影响，采用轨道平均方法得到第2阶段变轨动力学方程： 式中，为第2阶段变轨过程半长轴a的轨道平均因子； 为第2阶段变轨过程偏心率e的轨道平均因子； 为第2阶段变轨过程倾角i的轨道平均因子； 为第2阶段变轨过程近地点幅角ω的轨道平均因子； 将轨道根数转换为以偏心率为自变量： 第2阶段重要积分系数A为： 第2阶段变轨速度增量在轨道平面内的分量为： 式中，e0为第2阶段变轨过程起始时刻的偏心率；ef为第2阶段变轨过程结束时刻的偏心率；步骤四、计算第3阶段重要积分系数B和第3阶段变轨速度增量在轨道平面内的分量所述步骤四中，第3阶段的变轨推力为：Fr＝-Fpsinθcosψ2Ft＝-Fpcosθcosψ2 将第3阶段的变轨推力代入轨道动力学方程，同时考虑地球J2项摄动影响，采用轨道平均方法得到第3阶段变轨动力学方程： 式中，为第3阶段变轨过程偏心率e的轨道平均因子； 为第3阶段变轨过程倾角i的轨道平均因子； 为第3阶段变轨过程近地点幅角ω的轨道平均因子； 将轨道根数变化转换为以偏心率为自变量： 第3阶段重要积分系数B为： 第3阶段变轨速度增量在轨道平面内的分量 步骤五、计算第2阶段推力与轨道平面的夹角ψ1的最优值计算第3阶段推力与轨道平面的夹角ψ2的最优值步骤六、迭代步骤三至步骤五q次，获得进一步最优值和进一步最优值步骤七、根据进一步最优值和进一步最优值采用第2阶段变轨动力学方程、第3阶段变轨动力学方程进行轨道积分计算，获得第2阶段的变轨时间T2和第3阶段的变轨时间T3；根据第1阶段的变轨时间T1、第2阶段的变轨时间T2和第3阶段的变轨时间T3实现自主电推进变轨。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国空间技术研究院 一种静止轨道卫星星上自主电推进变轨方法

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