基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略制造技术

技术编号:41313512 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-13 14:55
本发明专利技术提供了基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,属于卫星编队技术领域。定义非退化椭圆闭合轨道并集、Kepler域及二者间的Kepler映射;再将Kepler域的映射轨道根数转换为辛微分同胚的Delauney变量,得到椭圆域到Delauney域的Delauney映射关系;通过Delauney变量推导单参数变换群及二维环面拓扑等价性;基于二维环面拓扑等价性,累积速变量实现慢变量的等价替换,以面内改变编队星间相对半长轴的方式实现编队构型重构。本发明专利技术解决了传统卫星变平面轨控方法燃料消耗大的问题,实现编队构型重构消耗的燃料最优,能够更大程度地延长编队卫星的在轨寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星编队,具体是涉及基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略


技术介绍

1、将若干个小型航天器组成紧密编队,能够实现单个卫星无法实现的任务,具有较低的成本、较短的研制周期、可灵活重构的构型等优点。在目前的工作中,不同种类的编队轨道被应用于在轨态势感知、insar对地探测,非合作航天器机动监测。针对特定的编队任务,需要精细化调整包含升交点赤经在内的特定轨道根数。对于构型建立的时间长度无限制的编队任务,节省燃料是维持在轨运行时间的关键因素。

2、传统编队卫星采用化学推进面内轨控调整基线,但改变平面的较大重构操作往往超过轨控能力,需要手动规划。对于需要异面变轨的编队卫星,能否削减构型建立的燃料消耗往往决定任务的成败。在这方面,超低轨道卫星辅助气动力、纳米卫星微小推力变轨以及第三体引力等异面变轨方法被提出,但上述三种方法并不适用于无自由分子流环境的中高层卫星,不能覆盖所有编队卫星的场景,考虑利用j2摄动(因地球形状产生的二阶带谐项系数)的影响揭示内在动力学关系实现升交点赤经异面变轨。由于数值方法的几何直观性略显不足,需要从拓扑学关系中寻找更本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,

3.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述将Kepler域的映射轨道根数转换为辛微分同胚的Delauney变量的转化公式为:

4.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述椭圆域到Delauney域的Delauney映射关系的表达公式为:

5.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述步骤S2包括以下内容:...

【技术特征摘要】

1.基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,

3.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述将kepler域的映射轨道根数转换为辛微分同胚的delauney变量的转化公式为:

4.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述椭圆域到delauney域的delauney映射关系的表达公式为:

5.如权利要求1所述的基于环面拓扑等价性的构型建立转移策略,其特征在于,所述步骤s2包括以下内容:通过所述delauney变量,运用集体哈密顿定理导出向量场对应的单参数变换群;对单参数变换群作编队星间相对半长轴差值的变分,将keple...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐明丁纪昕白雪李林澄孙秀聪王海了
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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