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同一轨道面星座卫星的轨控方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

技术编号:40332752 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-09 14:24
本发明专利技术涉及航空航天领域,提供一种同一轨道面星座卫星的轨控方法、模型、获取方法、设备和介质,解决了现有技术中由于卫星间相位差维持的难度高以及维持的周期短导致消耗更多的卫星燃料的技术问题。其中,该轨控方法包括:同一轨道面的卫星星座首次组网时,在组成卫星星座的卫星中选取一个卫星作为基准星;控制所述基准星升轨以到达标称轨道高度;将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内;控制所述非基准星到达的轨道高度低于所述基准星高度,且每个所述非基准星到达的轨道高度与所述标称轨道高度的差值一致,使得每个所述非基准星与所述基准星之间的相位差漂移方向一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空航天,特别是涉及一种同一轨道面星座卫星的轨控方法、装置、设备和介质


技术介绍

1、卫星星座是由多颗卫星组成的人造卫星系统,它们在空间中以特定的方式部署和运行,以实现特定的通信、导航、遥感或科学任务。卫星星座的部署和运行方式可以根据任务需求和设计指标来确定。卫星星座的设计考虑因素包括全球覆盖需求、卫星之间的协调与通信、接收器的可见性和跟踪能力等。通过合理的星座规划和布局,卫星星座可以提供更高效、可靠和全面的卫星服务。

2、对于一个轨道面的多颗卫星,一般将多颗卫星沿着同一轨道平面分布,同时保持一定的相对间距和距离,以提供特定的服务和覆盖范围。对于一箭发射的n颗卫星,n颗卫星需均匀分布在同一轨道面,现有技术中大多以其中一颗星为基准星,当其余n-1颗卫星与基准星的相位差分别达到设计范围时,对n-1颗卫星实施轨道控制,将其轨道高度控制到比基准星轨道或高或低,这样就存在n-1颗卫星与基准星的相位差变化方向均不一致,无疑增加了后续相位差维持的难度且消耗更多的卫星燃料。

3、此外,由于衰减率一致的卫星,当轨道高度一致时,相位差维持的周期更长,而现有技术没有充分利用卫星衰减率一致的特点,相位差维持的周期变短,进一步消耗更多的卫星燃料。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种同一轨道面星座卫星的轨控方法、装置、设备和介质,用于解决现有技术中由于卫星间相位差维持的难度高以及维持的周期短导致消耗更多的卫星燃料的技术问题。

2、为解决上述技术问题,作为本专利技术的一个方面,提供了一种同一轨道面星座卫星的轨控方法,包括以下步骤:

3、同一轨道面的卫星星座首次组网时,在组成卫星星座的卫星中选取一个卫星作为基准星;

4、控制所述基准星升轨以到达标称轨道高度;

5、将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内;

6、控制所述非基准星到达的轨道高度低于所述基准星高度,且每个所述非基准星到达的轨道高度与所述标称轨道高度的差值一致,使得每个所述非基准星与所述基准星之间的相位差漂移方向一致。

7、进一步的,还包括;当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第一边界值的差值大于或等于0且小于第一阈值时,控制所述非基准星升轨以使所述非基准星到达的轨道高度低于所述基准星所在轨道高度且所述非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内;其中,所述第一边界值为目标范围内的最小值。

8、进一步的,还包括;当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第二边界值的差值大于或等于0且小于第二阈值时,控制所述非基准星升轨以使所述非基准星到达的轨道高度高于所述基准星所在轨道高度且所述非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内;其中,所述第二边界值为目标范围内的最大值。

9、进一步的,还包括:当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第二边界值的差值大于或等于0且小于第二阈值时,控制所述基准星降轨以使所述基准星到达的轨道高度低于所述非基准星所在轨道高度且所述非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内。

10、进一步的,当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第一边界值的差值大于或等于0且小于第一阈值时,所述方法还包括:在控制所述非基准星升轨之前,确认所述基准星所在轨道高度与所述标称轨道高度的差值在阈值范围内;若所述基准星所在轨道高度与所述标称轨道高度的差值在阈值范围内,则控制所述基准星升轨以到达所述标称轨道高度,并控制所述非基准星到达的轨道高度低于所述基准星高度,且每个所述非基准星到达的轨道高度与所述标称轨道高度的差值一致,使得每个所述非基准星与所述基准星之间的相位差漂移方向一致。

11、进一步的,所述将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内,包括:将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的第一边界值;其中,所述第一边界值为目标范围内的最小值。

12、进一步的,所述卫星星座包括n颗卫星,包括一颗基准星s1和n-1颗非基准星;按照基准星与非基准星之间的相位差排序n-1颗非基准星,包括:非基准星s2,非基准星s3,…,非基准星sn;所述的非基准星s2,非基准星s3,…,非基准星sn与基准星s1之间的相位差对应的目标范围为:

13、;

14、其中,λ为相位差最大偏移量,n为大于1的整数。

15、作为本专利技术的第二个方面,提供了一种同一轨道面星座卫星的轨控装置,包括:

16、选取模块,用于同一轨道面的卫星星座首次组网时,在组成卫星星座的卫星中选取一个卫星作为基准星;

17、第一控制模块,用于控制所述基准星升轨以到达标称轨道高度;

18、第二控制模块,用于将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内;

19、第三控制模块,用于控制所述非基准星到达的轨道高度低于所述基准星高度,且每个所述非基准星到达的轨道高度与所述标称轨道高度的差值一致,使得每个所述非基准星与所述基准星之间的相位差漂移方向一致。

20、作为本专利技术的第三个方面,提供一种电子设备,包括:

21、一个或多个处理器;

22、存储装置,用于存储一个或多个程序;

23、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现上述第一方面中任一项所述的方法。

24、作为本专利技术的第四个方面,提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的方法。

25、本专利技术的有益效果是:

26、本专利技术在首次星座组网时将基准星升轨到高于其他卫星的高度,后续需要维持卫星间相位差时,制动的的卫星可以只需升轨控制或者只需降轨控制,轨控类型单一,能够减少轨控风险,降低轨控失败率;另外,由于非基准星到达的轨道高度与基准星所在轨道高度的差值一致以及非基准星衰减率一致,非基准星与基准星之间的相位差增大速率一致,非基准星中相邻两卫星的相位差可长期维持在同一个数值附近,解决了现有技术中由于卫星间相位差维持的难度高以及维持的周期短导致消耗更多的卫星燃料的技术问题,不仅能够得到最优的相对相位控制策略,而且能够减少卫星燃料的消耗,这对实际的航天应用具有重要的意义和价值。

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【技术保护点】

1.一种同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括;

3.根据权利要求2所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括;

4.根据权利要求3所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求3所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第一边界值的差值大于或等于0且小于第一阈值时,所述方法还包括:

6.根据权利要求2所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,所述将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内,包括:将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的第一边界值;其中,所述第一边界值为目标范围内的最小值。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,所述卫星星座包括N颗卫星,包括一颗基准星S1和N-1颗非基准星;按照基准星与非基准星之间的相位差排序N-1颗非基准星,包括:非基准星S2,非基准星S3,…,非基准星SN;所述的非基准星S2,非基准星S3,…,非基准星SN与基准星S1之间的相位差对应的目标范围为:

8.一种同一轨道面星座卫星的轨控装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括;

3.根据权利要求2所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括;

4.根据权利要求3所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求3所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,当所述非基准星与所述基准星之间的相位差与第一边界值的差值大于或等于0且小于第一阈值时,所述方法还包括:

6.根据权利要求2所述的同一轨道面星座卫星的轨控方法,其特征在于,所述将除所述基准星之外的非基准星与所述基准星之间的相位差控制在对应的目标范围之内,包括:将除所述基准星之外的非基...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴琳琳吴新林何镇武吴凌根陈倩茹王丽颖张琳娜彭秋月池国花
申请(专利权)人:北京航天驭星科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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