【技术实现步骤摘要】
一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法
[0001]本专利技术属于航天测量与控制
,具体涉及一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法。
技术介绍
[0002]地球同步静止轨道卫星(GEO卫星)转移轨道控制一般通过490N发动机变轨完成。GEO卫星490N变轨通常时间较长,变轨期间需要依靠星上姿态控制推力器保持点火姿态确保达到最终的变轨目标。由于卫星质心变化、推力安装偏差、推力器喷管烧蚀等各类突发原因,实际GEO卫星轨道控制过程中存在一定的干扰力矩,为保持卫星姿态稳定,姿控推力器将参与工作。若星上干扰力矩持续快速增加且超过正常范围,将导致星上姿态失稳,必须中断490N变轨过程。
[0003]490N变轨过程通常包括10N推力器沉底开始、10N推力器沉底结束、490N推力器点火、490N推力器关机等过程。由于在490N变轨姿态异常扰动开始至变轨中断过程中,姿控推力器长时间参与工作,对轨控推力器的实际效果产生影响,导致轨控与姿控的综合推力与实际轨控推力不一致。利用常规推力器评估方法在轨控异常中断情况下将难以准确评估490N推力器。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法,可有效提高GEO卫星490N变轨异常中断后发动机推力评估精度。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是,一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法,具体按照以下步骤实施:
[0006]步骤1:计算各个推力器氧化剂质量秒流
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1:计算各个推力器氧化剂质量秒流量和燃烧剂质量秒流量步骤2:计算10N沉底推力器推进剂消耗量Δm
CD
;步骤3:计算490N推力器点火推进剂消耗量ΔM
490
;步骤4:计算T1时刻卫星质量时刻卫星质量时刻卫星质量为轨控前卫星质量;步骤5:计算各个10N推力器实测推力F
i
及490N推力器实测推力F
490
;步骤6:将T0时刻卫星轨道根数卫星质量作为初值,10N沉底推力器实测推力F
i
、10N沉底推力器点火时长Δt、490N推力器实测推力F
490
、异常扰动开始前490N推力器点火时长Δt
1fire
以及点火期间卫星姿态参数作为输入条件;基于轨道动力学方程进行精密数值法轨道外推计算轨控异常扰动开始时刻T1的理论轨道根数步骤7:计算T1~T2时刻之间各个姿控推力器工作时间长度Δt
k
,T1为490N点火异常扰动开始时间,T2为490N点火异常中断时间;Δt
k
=t
ke
‑
t
ks
;t
ke
是编号为k的推力器在490N点火异常扰动开始至490N点火结束时刻的累积工作时间,t
ks
编号为k的推力器在变轨开始时刻的累积工作时间;步骤8:计算各个10N推力器在卫星本体坐标系的分量F
ix
,F
iy
,F
iz
以及490N推力器推力在卫星本体坐标系的分量F
490x
,F
490y
,F
490z
;步骤9:计算490N点火异常扰动开始时刻T1至490N点火异常中断时刻T2之间各个姿控推力器平均推力步骤10:计算T1~T2时刻之间的综合推力时刻之间的综合推力步骤11:将轨控期间异常扰动开始时刻T1的轨道根数卫星质量作为初值,490N推力器推力F
490
、490N点火异常扰动开始时刻T1至490N点火异常中断时刻T2持续时长Δt
2fire
以及卫星姿态参数作为输入条件;计算点火异常中断时刻T2的理论轨道根数步骤12:利用测轨数据精密定轨,确定异常中断时刻T2的实测轨道根数进行490N推力器标定,得到实际标定推力步骤13:评估490N推力器异常扰动开始至异常中断期间实际推力F
490x_real
,F
490y_real
,F
490z_real
;
2.根据权利要求1所述的一种490N推力器轨道控制异常中断下的在轨评估方法,其特征在于,所述步骤1中,计算公式如式(1)所示;式(1)中,下脚标i是推力器编号,p
o
是氧化剂贮箱压力,p
f
是燃烧剂贮箱压力,t
o
是氧化剂贮箱温度,t
f
是燃烧剂贮箱温度,ω
o0i
是氧化剂流量理论值,ω
opoi
是氧化剂流量对氧箱压力的偏导数,p
o0
是氧化剂储箱压力的基准值,ω
otoi
是氧化剂流量对氧箱温度的偏导数,t
o0
是氧化剂储箱温度的基准值,ω
opfi
是氧化剂流量对燃箱压力的偏导数,p
f0
是燃烧剂储...
【专利技术属性】
技术研发人员:李超,孙守明,王宝华,李恒年,钟文冬,叶修松,靳忠涛,杨阳,王鑫,杨元,杨彪,
申请(专利权)人:中国西安卫星测控中心,
类型:发明
国别省市:
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