CN114248949B - 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114248949B
CN114248949B CN202111386240.6A CN202111386240A CN114248949B CN 114248949 B CN114248949 B CN 114248949B CN 202111386240 A CN202111386240 A CN 202111386240A CN 114248949 B CN114248949 B CN 114248949B
Authority
CN
China
Prior art keywords
satellite
orbit
angular velocity
current
average angular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111386240.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114248949A (zh
Inventor
蒙涛
刘思阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202111386240.6A priority Critical patent/CN114248949B/zh
Publication of CN114248949A publication Critical patent/CN114248949A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114248949B publication Critical patent/CN114248949B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/242—Orbits and trajectories
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质，涉及星座轨道控制技术领域。本方法在传统的霍曼转移调相方法的基础上做出改进，包括前置仿真预估和在轨自主控制两个阶段。前置仿真预估估算太阳帆板转动情况下的卫星在轨平均面质比以及部署时段内轨道衰减率，预测卫星真实在轨时所受的阻力效果；在轨自主控制对各卫星的停泊轨道进行单独解算和在轨修正，弥补轨道衰减和角速度变化的线性化近似等简化带来的误差。本方法用于一箭多星发射的低轨异面质比星座的同轨道平面半长轴和相位自主部署，克服传统星座部署方法无法对异面质比星座进行有效构型部署的缺陷，星上计算简单，便于实现。

Description

异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质
技术领域
本申请涉及星座轨道控制技术领域，尤其涉及一种异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质。
背景技术
面对当前日益紧张的轨位资源，星座的功能从相对单一和独立向多功能融合的方向发展。多功能星座由各种功能不同的卫星组成，卫星之间通过信息共享与互联等机制相互组网，进而实现协同工作。多功能星座使得以往多个星座的功能在一个星座中集成，大大提高了轨道利用效益和星座功能密度，减少星座成本，避免了重复功能星座造成的浪费。然而，由于卫星功能、结构和载荷不同，各个卫星的在轨迎风面面质比通常不一致，此类异面质比星座的轨道部署存在一定困难。
为节约发射成本，一箭多星发射已成为当前星座发射部署的主流方式。采用一箭多星发射，运载在抵达发射段后通常会将卫星集中发射，要求卫星通过自身的轨道机动控制进入目标轨位。霍曼转移是当前最常使用部署方式，通过控制卫星停泊轨道半长轴或轨道机动时间实现相位分离，能够使用较少的燃料完成星座部署。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
首先，多功能星座对构型具有相对严格的要求以保证卫星协同工作的顺利执行，因此要求卫星以较高的位置精度进入目标轨位。同时，不同功能卫星的结构、外观等属性往往不同，使得卫星迎风面面质比不同，在轨所受的大气阻力差异将导致各星漂移不一致。部署过程中此种漂移不一致的累积效应将对单星入轨精度以及星座部署效果产生不可忽略的影响，因此以往的一箭多星星座部署方法无法解决异面质比星座的自主部署问题。此外，多星控制的复杂性使得部署策略无法依据经验直观获得。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术中存在的构型控制精度不足和缺乏自主部署机制的技术问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种异面质比星座的部署方法，所述方法应用于成员星，包括：
接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
进一步地，所述轨道衰减率由根据平均面质比和接入大气阻力模型的轨道动力学模型计算获得。
进一步地，所述平均面质比的计算步骤包括：
获取固定迎风面积；
计算太阳帆板在飞行面的平均迎风面积；
将所述固定迎风面积和平均迎风面积相加并除以卫星质量，得到卫星平均面质比。
进一步地，所述方法还包括：
获取修正周期；
每隔一个所述修正周期，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量调整成员星当前半长轴，直至部署时间结束。
进一步地，所述方法还包括：
建立星间通信链路，对自身推进***自检，若推进***无法正常工作，则将自身作为参考星，以使得其他卫星修正预定身份类型；
若各星推进***均正常工作，维持预定身份类型不变。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种异面质比星座的部署装置，所述装置应用于成员星，包括：
接收模块，用于接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
第一计算模块，用于根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
第二计算模块，用于根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
第三计算模块，用于根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
第一调整模块，用于根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种异面质比星座的部署方法，所述方法应用于参考星，包括：
获取参考星当前轨道半长轴；
根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
根据所述半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
根据所述半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；
获取参考星纬度辐角；
将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种异面质比星座的部署装置，所述装置应用于参考星，包括：
第一获取模块，用于获取参考星当前轨道半长轴；
第四计算模块，用于根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
第二调整模块，用于根据所述半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
第五计算模块，用于根据所述半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；
第二获取模块，用于获取参考星纬度辐角；
发送模块，用于将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
根据本申请实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
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如第一方面所述的方法。
根据本申请实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本申请提供一种异面质比星座的部署方法，根据参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，再根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、停泊轨道平均角速度及参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量。配合在轨自主修正，克服传统星座部署方法无法对异面质比星座进行有效构型部署的缺陷。充分考虑太阳帆板转动的情况，预估卫星在轨平均面质比，更符合卫星真实在轨时所受的阻力效果。进而实现异面质比星座的精确自主部署。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署方法(应用于成员星)的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的步骤S102的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的平均面质比的计算过程的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署方法(应用于成员星)的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的确认身份类型的过程的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署方法(应用于参考星)的流程图
图7是根据一示例性实施例示出的步骤S504的流程图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署装置(应用于成员星)框图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署装置(应用于参考星)框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署方法的流程图，如图1所示，该方法应用于成员星，可以包括以下步骤：
步骤S101：接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
步骤S102：根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
步骤S103：根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
步骤S104：根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
步骤S105：根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
由上述实施例可知，本申请提供一种异面质比星座的部署方法，根据参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，再根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、停泊轨道平均角速度及参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量。配合在轨自主修正，克服传统星座部署方法无法对异面质比星座进行有效构型部署的缺陷。充分考虑太阳帆板转动的情况，预估卫星在轨平均面质比，更符合卫星真实在轨时所受的阻力效果。进而实现异面质比星座的精确自主部署。
在步骤S101的具体实施中，接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
具体地，成员星接收由参考星发送的参考星纬度辐角和参考星平均角速度，使得成员星获得参考位置基准，并获得参考星的平均角速度，将参考星的运动特性引入到后续的成员星纬度辐角调整量和停泊轨道平均角速度计算中，提高成员星的部署精确度。
在步骤S102的具体实施中，根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；具体地，如图2所示，此步骤包括以下两个子步骤：
步骤S201：获取成员星与参考星的目标相对纬度辐角；
具体地，将目标相对纬度辐角记为Δut，且令：
Figure BDA0003367142540000081
此步骤明确了成员星与参考星的目标相对纬度辐角，并标记了二者位置关系，方便后续计算。
步骤S202：根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星与参考星当前的相位差；
具体地，计算成员星与参考星当前相位差Δus＝us-ur，其中为us成员星纬度辐角，ur为参考星纬度辐角，s为卫星序号，若相位差Δus为正，意为成员星在参考星前方(以飞行方向为正)，反之亦然，此步骤明确了成员星与参考星当前相位差，并标记了二者位置关系，方便后续计算。
步骤S203：根据所述目标相对纬度辐角和相位差，计算成员星纬度辐角调整量；
具体地，计算纬度辐角调整量Δu＝Δut-Δus，此步骤明确了成员星纬度辐角调整量，包括纬度辐角调整量的数值和纬度辐角调整的方向，方便后续计算。
在步骤S103的具体实施中，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
具体地，成员星需要的停泊轨道平均角速度
Figure BDA0003367142540000082
其中Δu为纬度辐角调整量，t为当前时间，T为部署时间，参考星平均角速度为
Figure BDA0003367142540000083
此步骤明确了成员星需要的停泊轨道平均角速度，用于后续计算成员星需要的半长轴调整量。
在步骤S104的具体实施中，根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
具体地，成员星需要的半长轴调整量
Figure BDA0003367142540000084
其中
Figure BDA0003367142540000085
为成员星停泊轨道平均半长轴，as为成员星当前半长轴，t为当前时间，T为部署时间，ks为成员星轨道衰减率；
其中，所述成员星停泊轨道平均半长轴
Figure BDA0003367142540000091
其中μ＝398600.44km3s-2为地心引力常数，
Figure BDA0003367142540000092
为成员星需要的停泊轨道平均角速度；
其中，所述轨道衰减率由根据平均面质比和接入大气阻力模型的轨道动力学模型计算获得；
在一实施例中，在卫星发射前，在一终端上将平均面质比代入接入大气阻力模型的轨道动力学模型，通过仿真获得标称轨道条件下，部署时段T内各卫星轨道半长轴的衰减量ad0，ad1，...，ad9，进而得到各星平均轨道衰减率
Figure BDA0003367142540000093
其中T为部署时间，s为卫星序号，此步骤通过地面仿真获得部署时段T内各卫星轨道半长轴的衰减量，并通过轨道衰减的线性化近似获得各星平均轨道衰减率。考虑了异面质比卫星轨道衰减特性，有利于提高构型部署精确度和简化计算过程。
进一步地，如图3所示，所述平均面质比的计算过程包括：
步骤S301：获取固定迎风面积；
具体地，将固定迎风面积记为Sc；将固定迎风面积和可变迎风面积分别计算，有利于提高平均迎风面积估计的准确性。
步骤S302：计算太阳帆板在飞行面的平均迎风面积；
具体地，太阳帆板在飞行面的平均迎风面积需要进行平均投影面积估算，估算的过程可以包括：
若太阳帆板可绕卫星俯仰轴旋转，由于太阳与地球的相对位置变化较慢，低轨卫星一个轨道周期内太阳帆板绕俯仰轴转过约360°，旋转角速度可估计为
Figure BDA0003367142540000094
式中To为轨道周期。设太阳帆板总面积为S，一个轨道周期内太阳帆板在飞行面上的平均投影面积为
Figure BDA0003367142540000095
若太阳帆板还可绕卫星偏航轴旋转，可通过轨道动力学模型仿真获得标称轨道条件下，部署时段内卫星-太阳矢量与卫星本体X-Z面的夹角β，该夹角为随时间变化的量。太阳帆板总平均投影面积为
Figure BDA0003367142540000101
Figure BDA0003367142540000102
式中，βmax为太阳帆板绕偏航轴的最大可调角度，T为部署时间长度；
Figure BDA0003367142540000103
为太阳帆板在飞行面的平均迎风面积。该步骤计算太阳帆板在飞行面的平均迎风面积，考虑的情况有：太阳帆板绕卫星俯仰轴旋转，太阳帆板绕卫星偏航轴旋转及其二者的合成，涵盖常见的太阳风板转动情况，计算简单。
步骤S303：将所述固定迎风面积和平均迎风面积相加并除以卫星质量，得到卫星平均面质比。
具体地，卫星的平均面质比为
Figure BDA0003367142540000104
其中m为卫星质量。此步骤将固定迎风面积和可变迎风面积分别计算，有利于提高平均迎风面积估计的准确性，除以质量得到平均面质比，运用到卫星轨道衰减率计算中，是异面质比卫星的主要特征。
在步骤S105的具体实施中，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴；
具体地，该步骤将成员星调整至各自的停泊轨道上，利用停泊轨道半长轴的差异获得目标构型。
进一步地，如图4所示，该方法还包括：
步骤S106：获取修正周期；
具体地，修正周期可由人为灵活设置，成员星停泊轨道的定期修正可进一步提高构型部署的准确性。
步骤S107：每隔一个所述修正周期，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量调整成员星当前半长轴，直至部署时间结束；
具体地，重复步骤S104和步骤S105，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量调整成员星当前半长轴，直至部署时间结束。定期更新成员星需要的半长轴调整量并修正成员星当前半长轴可进一步提高构型部署的准确性。
进一步地，如图5所示，该方法还包括确认身份类型的过程：
步骤S401：建立星间通信链路，对自身推进***自检，若推进***无法正常工作，则将自身作为参考星，以使得其他卫星修正预定身份类型；
具体地，同步各卫星的星上时间，建立星间通信链路；各卫星对自身推进***自检，若推进***无法正常工作，则将自身作为参考星，并将自身的身份类型发送给其他卫星，其他卫星修正预定身份类型。
步骤S402：若各星推进***均正常工作，维持预定身份类型不变；
具体地，预定身份类型是卫星发射前根据各卫星的平均面质比决定，平均面质比最小的卫星作为参考星。由于平均面质比最小的卫星降轨量小，轨迹漂移小，在部署过程中状态变化小，适合作为其他卫星的参考基准。
图6是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署方法的流程图，如图6所示，该方法应用于参考星，可以包括以下步骤：
步骤S501：获取参考星当前轨道半长轴；
具体地，参考星当前轨道半长轴记为ar；用于后续的参考星当前半长轴调整量计算。
步骤S502：根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
具体地，参考星当前轨道半长轴调整量Δar＝at-ar+krT，其中at为目标半长轴，kr为参考星轨道衰减率，T为部署时间，Δar为正对应抬轨，为负对应降轨。
步骤S503：根据所述参考星半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
具体地，在整个部署过程中，参考星仅在部署初期进行该步骤所述的一次调整，此设计可保证星座半长轴控制精确度，同时避免参考星的频繁变轨，方便成员星的部署控制。
步骤S504：根据所述参考星半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；具体地，如图7所示，此步骤包括以下两个子步骤：
步骤S601：根据所述参考星半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星的平均轨道高度；
具体地，参考星的平均轨道高度
Figure BDA0003367142540000121
其中Δar为参考星半长轴调整量，ar为参考星当前轨道半长轴，kr为轨道衰减率，T为部署时间。此步骤在考虑参考星当前实际状态和轨道衰减率的情况下计算参考星的平均轨道高度，有利于提高参考星实际的平均轨道高度计算精确度。用于后续参考星平均角速度和成员星半长轴调整量计算中，有利于提高成员星半长轴调整量的计算精确度。
步骤S602：根据所述参考星的平均轨道高度，计算参考星平均角速度；
具体地，参考星平均角速度
Figure BDA0003367142540000122
其中，μ＝398600.44km3s-2为地心引力常数，
Figure BDA0003367142540000123
为所述参考星的平均轨道高度。此步骤用于后续成员星半长轴调整量计算中，有利于提高成员星半长轴调整量的计算精确度。
步骤S505：获取参考星纬度辐角；
具体地，将参考星纬度辐角记为ur。用于后续的成员星纬度辐角调整量计算。
步骤S506：将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴；
具体地，将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度通过所述星间通信链路发送至所有成员星。此步骤使成员星明确参考星纬度辐角和参考星平均角速度，用于成员星纬度辐角调整量计算和成员星需要的平均角速度、半长轴调整量计算，有利于提高成员星半长轴调整量计算的精确度和构型控制的精确度。
与前述的异面质比星座的部署方法的实施例相对应，本申请还提供了异面质比星座的部署装置的实施例。
图8是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署装置框图。参照图8，该装置应用于成员星，包括：
接收模块21，用于接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
第一计算模块22，用于根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
第二计算模块23，用于根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
第三计算模块24，用于根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
第一调整模块25，用于根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
图9是根据一示例性实施例示出的一种异面质比星座的部署装置框图。参照图9，该装置应用于参考星，包括：
第一获取模块31，用于获取参考星当前轨道半长轴；
第四计算模块32，用于根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
第二调整模块33，用于根据所述半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
第五计算模块34，用于根据所述半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；
第二获取模块35，用于获取参考星纬度辐角；
发送模块36，用于将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
相应的，本申请还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；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如上述的异面质比星座的部署方法。
相应的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如上述的异面质比星座的部署方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种异面质比星座的部署方法，其特征在于，应用于成员星，包括：
接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
2.根据权利要求1所述的部署方法，其特征在于，所述轨道衰减率由根据平均面质比和接入大气阻力模型的轨道动力学模型计算获得。
3.根据权利要求2所述的部署方法，其特征在于，所述平均面质比的计算步骤包括：
获取固定迎风面积；
计算太阳帆板在飞行面的平均迎风面积；
将所述固定迎风面积和平均迎风面积相加并除以卫星质量，得到卫星平均面质比。
4.根据权利要求1所述的部署方法，其特征在于，还包括：
获取修正周期；
每隔一个所述修正周期，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量调整成员星当前半长轴，直至部署时间结束。
5.根据权利要求1所述的部署方法，其特征在于，还包括：
建立星间通信链路，对自身推进***自检，若推进***无法正常工作，则将自身作为参考星，以使得其他卫星修正预定身份类型；
若各星推进***均正常工作，维持预定身份类型不变。
6.一种异面质比星座的部署方法，其特征在于，应用于参考星，包括：
获取参考星当前轨道半长轴；
根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
根据所述半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
根据所述半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；
获取参考星纬度辐角；
将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
7.一种异面质比星座的部署装置，其特征在于，应用于成员星，包括：
接收模块，用于接收参考星纬度辐角和参考星平均角速度；
第一计算模块，用于根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量；
第二计算模块，用于根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度；
第三计算模块，用于根据成员星当前半长轴、成员星轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量；
第一调整模块，用于根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
8.一种异面质比星座的部署装置，其特征在于，应用于参考星，包括：
第一获取模块，用于获取参考星当前轨道半长轴；
第四计算模块，用于根据所述参考星当前轨道半长轴和参考星轨道衰减率，计算参考星当前半长轴调整量；
第二调整模块，用于根据所述半长轴调整量，调整参考星当前半长轴；
第五计算模块，用于根据所述半长轴调整量、参考星当前轨道半长轴和轨道衰减率，计算参考星平均角速度；
第二获取模块，用于获取参考星纬度辐角；
发送模块，用于将所述参考星纬度辐角和参考星平均角速度发送至所有成员星，以使得所述成员星根据成员星纬度辐角和所述参考星纬度辐角，计算成员星纬度辐角调整量，根据所述参考星平均角速度和所述成员星纬度辐角调整量，计算成员星需要的停泊轨道平均角速度，根据成员星当前半长轴、轨道衰减率、所述停泊轨道平均角速度及所述参考星平均角速度，计算成员星需要的半长轴调整量，根据所述半长轴调整量，调整成员星当前半长轴。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
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如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
CN202111386240.6A 2021-11-22 2021-11-22 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质 Active CN114248949B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111386240.6A CN114248949B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111386240.6A CN114248949B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114248949A CN114248949A (zh) 2022-03-29
CN114248949B true CN114248949B (zh) 2022-12-27

Family

ID=80792909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111386240.6A Active CN114248949B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114248949B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106156417A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 中国人民解放军国防科学技术大学 等时间间隔快速重访卫星星座构型优化设计方法
CN107885917A (zh) * 2017-10-27 2018-04-06 中国地质大学（武汉） 基于异面变轨策略的卫星星座重构方法、设备及存储设备
CN109635332A (zh) * 2018-11-08 2019-04-16 北京航空航天大学 一种基于遗传算法的变步长星座轨道优化方法及装置
CN111591469A (zh) * 2020-03-03 2020-08-28 航天科工空间工程发展有限公司 一种低轨星座***相位保持方法、***、设备和存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9321544B2 (en) * 2014-07-10 2016-04-26 The Aerospace Corporation Systems and methods for optimizing satellite constellation deployment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106156417A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 中国人民解放军国防科学技术大学 等时间间隔快速重访卫星星座构型优化设计方法
CN107885917A (zh) * 2017-10-27 2018-04-06 中国地质大学（武汉） 基于异面变轨策略的卫星星座重构方法、设备及存储设备
CN109635332A (zh) * 2018-11-08 2019-04-16 北京航空航天大学 一种基于遗传算法的变步长星座轨道优化方法及装置
CN111591469A (zh) * 2020-03-03 2020-08-28 航天科工空间工程发展有限公司 一种低轨星座***相位保持方法、***、设备和存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
通过姿态控制改变卫星面质比的优化算法研究;赵晓峰等;《计算机仿真》;20100915(第09期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114248949A (zh) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100565105C (zh) 一种星载tdiccd相机积分时间计算及调整方法
CN106094529B (zh) 编队任务多脉冲控制条件下的推力器在轨自主标定方法
US8676501B2 (en) Satellite navigation using long-term navigation information
US6253125B1 (en) Method and apparatus for generating orbital data
CN101226058B (zh) 一种卫星侧摆机动图像实时传输的实现方法
US5458300A (en) Method for controlling the attitude of a satellite aimed towards a celestial object and a satellite suitable for implementing it
CN113253312B (zh) 联合卫星导航方法、***、电子设备及存储介质
CN113253311B (zh) 联合卫星导航方法、***、电子设备及存储介质
CN112629543A (zh) 一种大椭圆轨道及小倾角圆轨道的轨道规划方法
CN113050143A (zh) 一种发射惯性坐标系下的紧耦合导航方法
CN113525721A (zh) 卫星轨道变换方法、装置、电子设备及存储介质
CN112649006A (zh) 一种太阳同步圆轨道的轨道规划方法
CN114248949B (zh) 异面质比星座的部署方法及装置、电子设备、存储介质
CN114254262B (zh) 异面质比卫星星座的自主构型维持方法及装置、电子设备
CN115015983A (zh) 光学遥感星座的长期在轨维持方法
CN113447043B (zh) 一种基于gnss的卫星天文导航***误差自主标定方法及***
CN109606739A (zh) 一种探测器地月转移轨道修正方法及装置
CN110502038A (zh) 一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法
CN117092669A (zh) 高动态条件下北斗同步轨道卫星信号多普勒估计方法
CN115046571B (zh) 一种基于遥感影像的星敏感器安装误差校正方法及装置
CN108489483B (zh) 一种船载星光定向仪单星次优修正算法
Ward Spacecraft attitude estimation using GPS: Methodology and results
CN115396002A (zh) 一种低轨卫星星座相位的控制方法、装置以及处理***
Somov et al. Attitude guidance, navigation and control of land-survey mini-satellites
JP2937550B2 (ja) 自動ランデブー航法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant