【技术实现步骤摘要】
用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法及系统
[0001]本专利技术涉及分离轨迹及碰撞几率评估
，具体地，涉及一种用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法及系统。
技术介绍
[0002]适用于堆叠卫星自旋分离轨迹及碰撞几率的评估方法直接关乎到堆叠卫星分离后的安全性。堆叠每颗卫星自身并不单设弹簧或爆炸螺栓，不能依靠部署机构提供分离作动，而是随上面级自旋而非常缓慢地部署出去。单颗卫星一般近似为一个二维平板结构，其一般采用自旋分离，不足是有可能导致卫星之间尤其是同层卫星之间的碰撞，给星载设备带来严重的安全风险。
[0003]由分离后的受力状态，卫星群解锁之后，忽略卫星之间的摩擦效应和轨道角速度影响，每个卫星既有惯性系内的平动，又有匀速转动，在加上实际卫星自身外形轮廓的复杂性，给碰撞分析带来困难。采用适用于堆叠卫星自旋分离轨迹及碰撞几率的评估方法推广探讨更具普适性的2
‑
n颗卫星布置方案无碰分离的条件将对大批量堆叠卫星群发射安全性产生积极的作用。
[0004]公开号为CN102541...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，包括：步骤S1：利用运动相对性原理，以任意卫星本体固连坐标建立参照系；步骤S2：建立同层内其它卫星对所述参照系的相对速度矢量；步骤S3：将所述相对速度矢量投影到参照系内并在参照系内积分，得到了其它卫星相对参照系的运动轨迹解析解；步骤S4：基于所述轨迹能够将卫星自身的旋转运动忽略，卫星之间的相对运动遂简化为依照轨迹的平动，从而能对卫星的碰撞几率进行预估。2.根据权利要求1所述的用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，所述步骤S1适用于堆叠卫星自旋分离，分离时不能依靠部署机构提供分离作动，而是随上面级自旋部署出去。3.根据权利要求2所述的用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，所述分离时各卫星的质心沿解锁时刻的速度做惯性运动，同时卫星本体保持解锁时刻的角速度匀速旋转。4.根据权利要求2所述的用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，所述分离时同层堆叠卫星的数量为2、3、4、5、6颗甚至更多。5.根据权利要求1所述的用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，所述步骤S1定义系统整体质心做惯性运动，定义系统质心处惯性参考系为OXYZ；解锁后所有卫星均将开始做离心运动同时保持自旋，任取一颗卫星开始，绕Z轴逆时针顺序依次编号为1
‑
n；以第一卫星建立固连参考系O1X1Y1Z1，坐标原点位于卫星质心，解锁的零时刻，OXYZ坐标轴分别与O1X1Y1Z1平行；发射状态下同层内卫星为绕中心轴圆周阵列，各自质心到卫星群中心轴线的距离均为r0。两颗紧邻的卫星间隔α角。同层内布置n颗卫星，则必有：6.根据权利要求5所述的用于堆叠卫星自旋分离轨迹和碰撞几率的评估方法，其特征在于，所述步骤S2是解锁后，各个卫星质心相对OXYZ坐标系保持解锁时刻的切向速度ωr0做惯性运动，同时卫星本体相对OXYZ坐标系做角速度为ω的匀速转动；经过t时刻，所有卫星质心运动距离为ωr0t，转动角度ωt，其中r0表示卫星各自质心到卫星群中心轴线的距离，ω表示卫星群依靠运载起旋获得的稳定角速度；解锁后t时刻第一卫星质心相对OXYZ坐标系的速度矢量为第二卫星质心相对OXYZ坐标系的速度矢量为均向OXYZ坐标系投影为：其中，α表示两颗紧邻的卫星间隔角度；a表示卫星质心相对OXYZ坐标系的速度标识；()
T
表示转置；第二卫星质心在O
′
X
′
Y
′
Z
′
坐标系内的牵连速度为：
其中，表示第二卫星质心相对于第一卫星在O
′
X
′
Y
′
Z
′
坐标系内的牵连速度；e表示第二卫星相对与第一卫星在O
′
X
′
Y
′
Z
′
坐标系内的牵连速度标识；表示t时刻从第一卫星质心指...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵川，杜冬，尹健，蔡一波，邹兴，周圣鹏，张晓彤，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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