【技术实现步骤摘要】
低轨卫星的Y形编队构型与重构方法
[0001]本专利技术涉及卫星编队飞行与队形重构
,具体地,涉及一种低轨卫星的Y形编队构型与重构方法。
技术介绍
[0002]卫星要实现高分辨率被动微波探测,其载荷的探测口径需达到百米量级,这显然是工程不可实现的,因此采用卫星编队飞行的方式实现微波载荷等效大尺度探测口径的需求,从而实现地面高分辨探测的目的。
[0003]由于卫星编队是由多颗卫星同时协作完成的,其中卫星的失效时常导致编队队形无法继续维持,星上载荷无法继续完成探测任务,因此编队构型的重构方法是解决编队部分卫星失效的有效途径之一,不但可使卫星队形与载荷探测不受影响,还可提高卫星编队飞行与任务完成的可靠性,延长任务执行期限。
[0004]公开号为CN113468671A的专利文献公开了一种空间3N卫星正三角形编队设计方法、系统、设备及存储介质,包括以下步骤:获取正三角形编队中单边卫星的数量N、编队尺度d;根据几何关系公式计算确定三角形编队构型上所有卫星的绕飞半径和相位角;利用绕飞圆一阶条件和周期匹配条件计算得到 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将一颗卫星作为主星,根据任务需求设计其轨道参数;步骤2:将除主星之外的其余卫星作为辅星,辅星以主星为编队的中间基准位置,根据主星的轨道参数设计各个辅星的轨道参数,使各个辅星与主星在主星的轨道坐标系XOY面内形成Y形编队;步骤3:各个辅星在轨正常运行时,对各个辅星进行编队维持控制;步骤4:当编队中的一颗辅星失效时,通过同边剩余辅星的移动进行Y形编队构型的重构。2.根据权利要求1所述的低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,所述步骤1中,主星的轨道参数包括如下参数:半长轴a0、偏心率e0、轨道倾角i0、升交点赤经Ω0、近地点幅角ω0、真近点角f0;其中,半长轴a0的单位为公里,偏心率e0无单位,轨道倾角i0、升交点赤经Ω0、近地点幅角ω0以及真近点角f0的单位均为度。3.根据权利要求1所述的低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,所述步骤2中,卫星轨道坐标系定义如下:Z轴沿卫星质心O指向地球质心O
e
,X轴沿卫星飞行方向且与Z轴垂直,Y轴与X轴、Z轴构成右手法则,主星与各个辅星均在XOY平面内。4.根据权利要求1所述的低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,所述步骤2中,Y形编队的相邻边之间的夹角为120
°
,其中一条边沿卫星飞行方向,其余两条边与飞行方向的夹角均为60
°
;每条边均包括三颗成直线排列的辅星,每条边中的辅星之间为等间距,距离为L。5.根据权利要求1所述的低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,所述步骤2中,沿飞行方向的一条边上的三颗卫星,其轨道参数设计如下:三颗卫星的半长轴分别为a1、a2、a3,半长轴a1=a2=a3=a0;三颗卫星的偏心率分别为e1、e2、e3,偏心率e1=e2=e3=e0;三颗卫星的轨道倾角分别为i1、i2、i3,轨道倾角i1=i2=i3=i0;三颗卫星的升交点赤经分别为Ω1、Ω2、Ω3,升交点赤经Ω1=Ω2=Ω3=Ω0;三颗卫星的近地点幅角分别为ω1、ω2、ω3,近地点幅角ω1=ω2=ω3=ω0;三颗卫星的真近点角分别为f1、f2、f3,真近点角f1=f0‑
(180*L)/(πR)、f2=f0‑
(180*2L)/(πR)、f3=f0‑
(180*3L)/(πR),其中,R为地球平均半径。6.根据权利要求1所述的低轨卫星的Y形编队构型与重构方法,其特征在于,所述步骤2中,与飞行方向夹角60
°
的两条边上的六颗卫星,其轨道参数设计如下:一条边上的三颗卫星的半长轴分别为a4、a5、a6,另一条边上的三颗卫星的半长轴分别为a7、a8、a9,半长轴a4=a5=a6=a7=a8=a9=...
【专利技术属性】
技术研发人员:张大伟,许海玉,汪自军,谢挺,陈晶,赵峰,陈雄,
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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