【技术实现步骤摘要】
一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法及系统
本专利技术涉及一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法及系统，属于航天器姿态动力学与控制
技术介绍
地球静止轨道(GEO)在通信，导航，预警，遥感等领域都发挥着重要作用。目前在轨约分布着2600个卫星个体(包含正常工作和失效的航天器)，且大部分集中于人类活动密集的大陆上空。随着航天器数量的日益增长，GEO轨道资源变得愈来愈紧缺，为保证航天活动的可持续发展，应当及时清除失效的航天器，为在轨卫星提供安全和稳定的轨道环境。绳系拖曳系统，它通过绳系将主卫星和空间失效卫星相连，对主卫星实施适当的轨道机动，从而将失效卫星带入坟墓轨道或坠入大气层烧毁。该系统结构简单，绳系长度可变且对使用环境无特殊要求，因此被认为是清除空间失效卫星的有效方法之一。GEO轨道上的失效航天器相较于其他航天器而言，往往尺寸更大，质量更重，且携带太阳帆板，帆板振动会对系统的稳定带来极大影响。在对携带太阳帆板等柔性附件的失效航天器拖曳移除前，需要充分考虑帆板振动对绳系拖曳系统的影响。
【技术保护点】
1.一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤一：采用凯恩方法，对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统建立动力学方程；带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统，包括：被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星、绳系、用于拖曳的主卫星；/n步骤二：根据被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的平衡状态，求取带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的动力学方程的解，作为平衡解，并在平衡解附近对动力学方程线性化；然后根据线性化后的动力学方程，采用李雅普诺夫方法证明带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的稳定，进行步骤三；/n步骤三:设计连续常值小张力控制方式，抑制被拖曳的携带太阳帆板的...
【技术特征摘要】
1.一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：采用凯恩方法，对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统建立动力学方程；带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统，包括：被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星、绳系、用于拖曳的主卫星；
步骤二：根据被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的平衡状态，求取带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的动力学方程的解，作为平衡解，并在平衡解附近对动力学方程线性化；然后根据线性化后的动力学方程，采用李雅普诺夫方法证明带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的稳定，进行步骤三；
步骤三:设计连续常值小张力控制方式，抑制被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的太阳帆板在拖曳过程中的振动，使振动低于设定的振动阈值，实现拖曳控制。
2.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤一实现方法为：采用凯恩方法对带有2个对称安装的太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统进行动力学建模，绳系在连接末端分叉成多根绳系连接在帆板末端，实现对整个带有太阳帆板的失效卫星的可靠连接。
3.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤二实现方法为：通过对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统平衡状态的求解得到系统的平衡构型；通过对非线性方程在平衡解附近的线性化处理，可将其转变为线性系统，并根据李雅普诺夫方法等线性系统稳定性分析方法得到系统平衡状态的稳定性，从而掌握整个系统的动力学特点。
4.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤三实现方法为：考虑工程实现可行性，采用连续常值小张力控制方法抑制拖曳过程中太阳帆板的振动。
5.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：还包括步骤四，步骤四采用步骤一所述的绳系拖曳系统动力学方程，使用连续常值小张力控制方法，采用数值方法进行仿真分析。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘付成，姜泽华，刘禹，李辉雄，方圆，陈敏花，程浩，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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