一种低轨星座能量平衡的计算方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种低轨星座能量平衡的计算方法及装置，该方法包括：建立能量平衡仿真计算模型，根据预设初始的配置参数控制所述能量平衡仿真计算模型进行能量平衡仿真，得到仿真结果；判断所述仿真结果是否满足预设的能量平衡约束条件；若不满足，则调整所述配置参数，直到所述仿真结果满足所述能量平衡约束条件为止，并确定出调整后的配置参数。本申请解决了现有技术中设计出的电源系统不能贴合实际需求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低轨星座能量平衡的计算方法及装置
本申请涉及低轨星座仿真计算
，尤其涉及一种低轨星座能量平衡的计算方法及装置。
技术介绍
与高轨卫星相比，低轨通信星座具有光照条件变化较大，太阳翼转动策略约束条件多，能量输入条件差，低轨通信星座载荷业务量受用户行为影响较大等特性。为了使得低轨卫星星座能够正常工作，通常需要保证低轨卫星星座的能量平衡，其中，所述能量平衡是保证卫星在轨长期稳定可靠的基础，因此，低轨卫星星座的能量平衡的计算对于评估低轨卫星星座的正常运行有着重要的影响。目前，传统能量平衡的计算方法通常是选取寿命末期最恶劣光照条件下的太阳翼输入功率和负载峰值功率作为边界条件进行核算，对太阳翼输出功率以及负载功率变化均比较大的低轨通信星座来说，这种方法虽然可以保证电源功率的充足，但由于未考虑太阳翼输出功率和负载功率的实际变化，因此实际情况下电源系统的裕度远高于设计裕度，从而使得太阳翼和蓄电池尺寸大于实际需求的尺寸，增加了整星的重量、成本和设计难度。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中设计出的电源系统裕度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低轨星座能量平衡的计算方法，其特征在于，包括：/n建立能量平衡仿真计算模型，根据预设初始的配置参数控制所述能量平衡仿真计算模型进行能量平衡仿真，得到仿真结果；/n判断所述仿真结果是否满足预设的能量平衡约束条件；/n若不满足，则调整所述配置参数，直到所述仿真结果满足所述能量平衡约束条件为止，并确定出调整后的配置参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种低轨星座能量平衡的计算方法，其特征在于，包括：
建立能量平衡仿真计算模型，根据预设初始的配置参数控制所述能量平衡仿真计算模型进行能量平衡仿真，得到仿真结果；
判断所述仿真结果是否满足预设的能量平衡约束条件；
若不满足，则调整所述配置参数，直到所述仿真结果满足所述能量平衡约束条件为止，并确定出调整后的配置参数。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立能量平衡仿真计算模型包括：建立太阳电池阵模型、负载模型、蓄电池模型以及电源控制器稳态模型；其中，
所述太阳电池阵模型，用于模拟计算得到太阳电池阵的输出功率；
所述蓄电池模型，用于模拟计算得到蓄电池电压；
所述负载模型，用于模拟计算得到负载的输入电流；
所述电源控制器稳态模型，与所述太阳电池阵模型、所述蓄电池模型以及所述负载模型连接，用于根据所述输出功率、所述蓄电池电压以及所述输入电流计算得到母线电压，并将所述母线电压输入到所述太阳电池阵模型、所述蓄电池模型以及所述负载模型。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述太阳电池阵模型包括：太阳翼转动策略模型、轨道模型、太阳翼入射角模型、太阳翼温度模型以及太阳电池阵基本模型；其中，
所述太阳翼转动策略模型，用于模拟计算太阳翼转动轴的转角；
所述轨道模型，用于计算当前轨道的日地因子、地影时长以及轨道面与太阳光线的夹角；
所述太阳翼入射角模型，用于根据所述转角以及所述轨道面与太阳光线的夹角计算得到太阳翼的入射角；
所述太阳翼温度模型，用于根据所述日地因子、所述地影时长以及所述太阳翼的入射角计算得到太阳翼的温度；
所述太阳电池阵基本模型，用于根据所述太阳翼的温度、所述太阳翼的入射角计算得到所述输出功率。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述太阳翼入射角模型通过如下公式计算得到太阳翼的温度：



其中，T表示太阳翼的温度；αs表示太阳电池阵的吸收率；η表示太阳电池阵的光电转换效率；θ表示太阳电池阵中太阳光和帆板的法向夹角；S表示入射的太阳外热流；ε1、ε2分别表示太阳翼阳面和阴面的发射率；σ表示波尔兹曼常数。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蓄电池模型，包括：荷电状态模型以及蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：章玄，黄智，李雅琳，邢杰，蒋硕，张文爽，李乾宇，司佳佳，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11