CN116430725B - 一种geo卫星东西控制量优化选取方法 - Google Patents

一种geo卫星东西控制量优化选取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116430725B
CN116430725B CN202310293611.9A CN202310293611A CN116430725B CN 116430725 B CN116430725 B CN 116430725B CN 202310293611 A CN202310293611 A CN 202310293611A CN 116430725 B CN116430725 B CN 116430725B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
satellite
longitude
calculating
east
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
CN202310293611.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116430725A (zh
Inventor
李全军
侍蕾
王建伟
王超
段玉兴
王鼎蔚
张博
张莹
薛嘉
朱鑫沛
孔大林
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.)
China Xian Satellite Control Center
Original Assignee
China Xian Satellite Control Center
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 China Xian Satellite Control Center filed Critical China Xian Satellite Control Center
Priority to CN202310293611.9A priority Critical patent/CN116430725B/zh
Publication of CN116430725A publication Critical patent/CN116430725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116430725B publication Critical patent/CN116430725B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种GEO卫星东西控制量优化选取方法。该方法包括以下步骤：1)当前轨道预报；2)东西控制量解析解输入量计算；3)东西控制控制量解析解计算；4)数值法迭代修正控制量；5)考虑控制误差的控制量确定。本发明推导了解析解求解东西控制量初值的公式，设计了利用数值法进行迭代优化的方法，建立解析法求初值与数值法迭代寻优的控制量优化模型，解决计算精度与计算速度难以兼顾的难题，可应用于GEO卫星东西控制策略制定工作，提高控制策略制定的精度和效率。

Description

一种GEO卫星东西控制量优化选取方法
技术领域
本发明属于在轨航天器测控管理领域，尤其涉及一种GEO卫星东西控制量优化选取方法。
背景技术
理想的二体条件下，GEO卫星相对地球观测者静止不动。GEO卫星实际在空间运动时，受到各种摄动力影响，不再相对地球观测者静止不动，而是表现出复杂摄动运动规律。因此，需要定期或者不定期的轨道保持控制，使得卫星保持在定点位置附近，或允许的保持范围内运动。GEO卫星在东西方向的经度漂移由两部分组成：一部分是地球形状摄动使卫星经度漂移；另一部分是太阳光压产生的偏心率摄动引起卫星经度日周期振荡。东西控制实际上就是要消除田谐项摄动(地球椭状摄动)的影响。东西控制目标选取通常有解析法和数值法两种，解析法特点是计算速度快，但精度较差，数值法计算精度高，但计算速度慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对GEO卫星东西控制量的选取问题，而提供一种GEO卫星东西控制量优化选取方法，建立解析法求初值与数值法迭代寻优的控制目标优化模型，解决计算精度与计算速度难以兼顾的难题，
本发明的技术解决方案是：本发明为一种GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)当前轨道预报
以卫星当前轨道为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报结束时间应在计划控制时间之后，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
2)东西控制量解析解输入量计算
在已确定东西控制时间的条件下，东西控制量的解析解输入量包括平经度保持环、漂移加速度、控前星下点漂移率、控前星下点平经度等，计算方法如下：
2.1)确定平经度保持环；
2.2)计算漂移加速度
2.3)计算控前星下点漂移率
2.4)计算控前星下点平经度
3)东西控制控制量解析解计算
根据步骤2)的输入条件，计算东西控制量解析解，主要包括目标漂移率、保持周期、半长轴控制量以及所需速度增量；根据卫星漂移加速度方向，分两种情况：情况一：漂移加速度小于0情况二：漂移加速度大于0/>
4)数值法迭代修正控制量
根据卫星控后理论位置及速度矢量进行数值法轨道预报，对解析解计算的控制量进行迭代修正；
4.1)目标轨道数值法预报
4.1.1)计算控制时刻卫星控后理论位置矢量Raim；
4.1.2)计算控制时刻卫星控后理论速度矢量Vaim；
4.1.3)数值法轨道预报；
4.1.4)计算目标理论星下点平经度边界；
4.2)控制量修正；
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算；
利用修正后速度增量，按照步骤4.1)目标轨道数值法预报的计算步骤计算修正后目标理论星下点平经度边界；
4.4)修正量收敛条件判断；
5)考虑控制误差的控制量确定。
进一步的，步骤2)的具体步骤如下：
2.1)确定平经度保持环
对于平经度保持要求的卫星，可直接引用经度保持要求中的西边界为和东边界/>单位为度；对于瞬经度保持要求的卫星，根据东西保持要求中的西边界λwest和东边界λeast，扣除星下点经度日震荡的最大值，折算成平经度保持环：
其中，e为偏心率；f为真近点角，单位度；i为卫星轨道倾角，单位为度；ω为近地点角距，单位度；
2.2)计算漂移加速度
其中，为每日半长轴平均变化量，单位为米，可根据步骤一预报的轨道半长轴变化量计算，也可以将瞬时轨道根数转化为平轨道根数后再计算；μ为引力常数，值为3.986004356×1014，单位为m3/s2；r为地心至卫星的距离，单位为米；
2.3)计算控前星下点漂移率
其中，λi为控制当天的升交点地理经度，单位为度；λi+1为控制下一天的升交点地理经度，单位为度；
2.4)计算控前星下点平经度
其中，λ为控前卫星瞬时星下点经度，单位为度。
进一步的，步骤3)中，情况一：若漂移加速度小于0控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环东边界以西，即计算方法如下：
其中，的单位为度/天。
其中，P的单位为天；
若控制时卫星处于保持环东边界以东，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
进一步的，步骤3)中，情况二：若漂移加速度大于0控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环西边界以东，即计算方法如下：
若控制时卫星处于保持环西边界以西，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
进一步的，步骤4)的具体步骤如下：
4.1)目标轨道数值法预报
4.1.1)计算控制时刻卫星控后理论位置矢量Raim
Raim＝R0
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的卫星位置矢量，单位为米；
4.1.2)计算控制时刻卫星控后理论速度矢量Vaim
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的速度矢量，单位米/秒；Rrtn为卫星RTN坐标系转换至J2000.0坐标系的旋转矩阵；
4.1.3)数值法轨道预报
以控后卫星理论位置矢量Raim和理论速度矢量Vaim作为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报时间长度应大于保持周期P，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
4.1.4)计算目标理论星下点平经度边界
其中，为目标星下点平经度西边界，单位为度；/>为目标星下点平经度东边界，单位为度；
4.2)控制量修正
根据GEO卫星漂移加速度方向，计算控制量的修正量axz；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>则：
其中，axz单位为米；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则；
axz＝0
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>则
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则
axz＝0
修正后速度增量Δv为：
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算
利用修正后速度增量，按照步骤4.1)目标轨道数值法预报的计算步骤计算修正后目标理论星下点平经度边界；
4.4)修正量收敛条件判断
判断修正后控制量是否满足收敛条件，若满足要求转入步骤五，否则将跳转至步骤四继续进行修正；
控制量满足收敛要求的判断条件：
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>
其中，ε为迭代收敛门限；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则判断修正控制量满足收敛条件；
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则判断修正控制量满足收敛条件。
进一步的，步骤5)的具体步骤如下：
考虑控制误差后的半长轴控制量Δaxz为：
Δaxz＝(Δa+axz)(1-σ)
其中，Δaxz单位为米，σ为预期的控制误差；
速度增量为：
本发明提供的一种GEO卫星东西控制量优化选取方法，推导了解析解求解东西控制量初值的公式，设计了利用数值法进行迭代优化的方法，建立解析法求初值与数值法迭代寻优的控制量优化模型，解决计算精度与计算速度难以兼顾的难题，可应用于GEO卫星东西控制策略制定工作，提高控制策略制定的精度和效率。
附图说明
图1为本发明的东西控制量优化选取流程图。
具体实施例
本发明的一种GEO卫星东西控制量优化选取方法，具体实施例的方法步骤如下：
1)当前轨道预报
以卫星当前轨道为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报结束时间应在计划控制时间之后，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
2)东西控制量解析解输入量计算
在已确定东西控制时间的条件下，东西控制量的解析解输入量包括平经度保持环、漂移加速度、控前星下点漂移率、控前星下点平经度等，计算方法如下：
2.1)确定平经度保持环
对于平经度保持要求的卫星，可直接引用经度保持要求中的西边界为和东边界/>单位为度；对于瞬经度保持要求的卫星，根据东西保持要求中的西边界λwest和东边界λeast，扣除星下点经度日震荡的最大值，折算成平经度保持环：
其中，e为偏心率；f为真近点角，单位度；i为卫星轨道倾角，单位为度；ω为近地点角距，单位度；
2.2)计算漂移加速度
其中，为每日半长轴平均变化量，单位为米，可根据步骤一预报的轨道半长轴变化量计算，也可以将瞬时轨道根数转化为平轨道根数后再计算；μ为引力常数，值为3.986004356×1014，单位为m3/s2；r为地心至卫星的距离，单位为米；
2.3)计算控前星下点漂移率
其中，λi为控制当天的升交点地理经度，单位为度；λi+1为控制下一天的升交点地理经度，单位为度；
2.4)计算控前星下点平经度
其中，λ为控前卫星瞬时星下点经度，单位为度。
3)东西控制控制量解析解计算
根据步骤2)的输入条件，计算东西控制量解析解，主要包括目标漂移率、保持周期、半长轴控制量以及所需速度增量；根据卫星漂移加速度方向，分两种情况：情况一：漂移加速度小于0情况二：漂移加速度大于0/>
情况一：若漂移加速度小于0控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环东边界以西，即计算方法如下：
其中，的单位为度/天。
其中，P的单位为天；
若控制时卫星处于保持环东边界以东，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
情况二：若漂移加速度大于0控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环西边界以东，即计算方法如下：
若控制时卫星处于保持环西边界以西，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
4)数值法迭代修正控制量
根据卫星控后理论位置及速度矢量进行数值法轨道预报，对解析解计算的控制量进行迭代修正；
4.1)目标轨道数值法预报
4.1.1)计算控制时刻卫星控后理论位置矢量Raim
Raim＝R0
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的卫星位置矢量，单位为米；
4.1.2)计算控制时刻卫星控后理论速度矢量Vaim
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的速度矢量，单位米/秒；Rrtn为卫星RTN坐标系转换至J2000.0坐标系的旋转矩阵；
4.1.3)数值法轨道预报
以控后卫星理论位置矢量Raim和理论速度矢量Vaim作为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报时间长度应大于保持周期P，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
4.1.4)计算目标理论星下点平经度边界
其中，为目标星下点平经度西边界，单位为度；/>为目标星下点平经度东边界，单位为度；
4.2)控制量修正
根据GEO卫星漂移加速度方向，计算控制量的修正量axz；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>则：
其中，axz单位为米；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则；
axz＝0
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>则
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则
axz＝0
修正后速度增量Δv为：
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算
利用修正后速度增量，按照步骤4.1)目标轨道数值法预报的计算步骤计算修正后目标理论星下点平经度边界；
4.4)修正量收敛条件判断
判断修正后控制量是否满足收敛条件，若满足要求转入步骤五，否则将跳转至步骤四继续进行修正；
控制量满足收敛要求的判断条件：
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>
其中，ε为迭代收敛门限；
若漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则判断修正控制量满足收敛条件；
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>
若漂移加速度大于0控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则判断修正控制量满足收敛条件。
5)考虑控制误差的控制量确定。
考虑控制误差后的半长轴控制量Δaxz为：
Δaxz＝(Δa+axz)(1-σ)
其中，Δaxz单位为米，σ为预期的控制误差；
速度增量为：
下面结合具体实施例和附图，对本发明做进一步的详细说明：
参见图1，本发明的具体应用实施例如下：
1)假定某卫星初始轨道见下表，利用数值法进行轨道预报，预报结束时间应在计划控制时间之后，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度。
历元时间 2021年11月23日8:00
坐标系 J2000
半长轴(米) 42166217
偏心率 0.001066
倾角(度) 1.8372
升交点赤经(度) 301.2709
近地点角距(度) 341.7895
平近点角(度) 249.3819
2)东西控制量解析解输入量计算
根据步骤1)轨道预报，确定该卫星东西控制时间为2021年12月1日15时50分。
2.1)确定平经度保持环
假定该卫星东西保持为平经度保持，西边界为东经110.4度，东边界为东经110.6度。
2.2)计算漂移加速度
根据步骤一预报的等间隔轨道根数，可以求得每日半长轴平均变化量为150.23米，则：
2.3)计算控前星下点漂移率
该卫星控制当天的升交点地理经度λi为110.4449度，控制下一天的升交点地理经度λi+1为110.4215度，则：
/>
2.4)计算控前星下点平经度
控前卫星瞬时星下点经度λ为110.4416度，偏心率e为0.00101，真近点角f为13.6727度，卫星轨道倾角i为1.8171度，近地点角距ω为343.0026度，则：
3)东西控制控制量解析解计算
根据步骤2)的计算，漂移加速度小于0根据情况一计算东西控制量解析解，主要包括目标漂移率、保持周期、半长轴控制量以及所需速度增量。
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
控制时卫星平星下点经度为110.4449度，处于保持环东边界以西。
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
4)数值法迭代修正控制量
4.1)理论目标轨道数值法预报
根据技术方案中步骤3)方法，目标轨道星下点平经度边界为：
4.2)控制量修正
考虑到该卫星漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，则控制量修正量为：
修正后速度增量Δv为：
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算
根据技术方案中步骤4.1)的方法，修正后目标轨道星下点平经度边界为：
/>
4.4)修正量收敛条件判断
设定迭代收敛门限ε＝0.005，考虑到该卫星漂移加速度小于0控制时卫星处于保持环东边界以西，根据技术方案步骤四方法，满足修正量收敛判断条件进入步骤五。
5)考虑控制误差的控制量确定
考虑控制误差σ＝3％后，半长轴控制量为：
Δaxz＝(Δa+axz)(1-σ)＝-3675
速度增量为：
/>

Claims (6)

1.一种GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)当前轨道预报
以卫星当前轨道为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报结束时间应在计划控制时间之后，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
2)东西控制量解析解输入量计算
在已确定东西控制时间的条件下，东西控制量的解析解输入量包括平经度保持环、漂移加速度、控前星下点漂移率、控前星下点平经度，计算方法如下：
2.1)确定平经度保持环；
2.2)计算漂移加速度
2.3)计算控前星下点漂移率
2.4)计算控前星下点平经度
3)东西控制控制量解析解计算
根据步骤2)的输入条件，计算东西控制量解析解，主要包括目标漂移率、保持周期、半长轴控制量以及所需速度增量；根据卫星漂移加速度方向，分两种情况：情况一：漂移加速度小于0，即情况二：漂移加速度大于0，即/>
4)数值法迭代修正控制量
根据卫星控后理论位置及速度矢量进行数值法轨道预报，对解析解计算的控制量进行迭代修正；
4.1)目标轨道数值法预报
4.1.1)计算控制时刻卫星控后理论位置矢量Raim；
4.1.2)计算控制时刻卫星控后理论速度矢量Vaim；
4.1.3)数值法轨道预报；
4.1.4)计算目标理论星下点平经度边界；
4.2)控制量修正；
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算；
利用修正后速度增量，按照步骤4.1)目标轨道数值法预报的计算步骤计算修正后目标理论星下点平经度边界；
4.4)修正量收敛条件判断；
5)考虑控制误差的控制量确定。
2.根据权利要求1所述的GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：所述步骤2)的具体步骤如下：
2.1)确定平经度保持环
对于平经度保持要求的卫星，可直接引用经度保持要求中的西边界为和东边界单位为度；对于瞬经度保持要求的卫星，根据东西保持要求中的西边界λwest和东边界λeast，扣除星下点经度日震荡的最大值，折算成平经度保持环：
其中，e为偏心率；f为真近点角，单位度；i为卫星轨道倾角，单位为度；ω为近地点角距，单位度；fi为卫星不同位置的真近点角值；
2.2)计算漂移加速度
其中，为每日半长轴平均变化量，单位为米，可根据步骤一预报的轨道半长轴变化量计算，也可以将瞬时轨道根数转化为平轨道根数后再计算；μ为引力常数，值为3.986004356×1014，单位为m3/s2；r为地心至卫星的距离，单位为米；
2.3)计算控前星下点漂移率
其中，λi为控制当天的升交点地理经度，单位为度；λi+1为控制下一天的升交点地理经度，单位为度；
2.4)计算控前星下点平经度
其中，λ为控前卫星瞬时星下点经度，单位为度。
3.根据权利要求2所述的GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：所述步骤3)中，情况一：若漂移加速度小于0，即控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环东边界以西，即计算方法如下：
其中，的单位为度/天。
其中，P的单位为天；
若控制时卫星处于保持环东边界以东，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
4.根据权利要求3所述的GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：所述步骤3)中，情况二：若漂移加速度大于0，即控制量计算步骤如下：
3.1)计算目标漂移率与保持周期P
若控制时卫星处于保持环西边界以东，即计算方法如下：
若控制时卫星处于保持环西边界以西，即计算方法如下：
3.2)计算半长轴控制量Δa
3.3)计算速度增量Δv
其中，vs为GEO卫星标称速度，单位为米/秒；as为GEO卫星标称半长轴，单位为米。
5.根据权利要求3或4所述的GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：所述步骤4)的具体步骤如下：
4.1)目标轨道数值法预报
4.1.1)计算控制时刻卫星控后理论位置矢量Raim
Raim＝R0
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的卫星位置矢量，单位为米；
4.1.2)计算控制时刻卫星控后理论速度矢量Vaim
其中，为控制时刻卫星控前J2000.0坐标系下的速度矢量，单位米/秒；Rrtn为卫星RTN坐标系转换至J2000.0坐标系的旋转矩阵；
4.1.3)数值法轨道预报
以控后卫星理论位置矢量Raim和理论速度矢量Vaim作为初始轨道，利用数值法进行轨道预报，预报时间长度应大于保持周期P，得到等间隔的轨道根数、卫星星历及星下点经度；
4.1.4)计算目标理论星下点平经度边界
其中，为目标星下点平经度西边界，单位为度；/>为目标星下点平经度东边界，单位为度；
4.2)控制量修正
根据GEO卫星漂移加速度方向，计算控制量的修正量axz；
若漂移加速度小于0，即控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>则：
其中，axz单位为米；
若漂移加速度小于0，即控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则；
axz＝0
若漂移加速度大于0，即控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>则
若漂移加速度大于0，即控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则
axz＝0
修正后速度增量Δv为：
其中ax为控制量的修正量，单位为米；
4.3)修正后目标星下点平经度边界计算
利用修正后速度增量，按照步骤4.1)目标轨道数值法预报的计算步骤计算修正后目标理论星下点平经度边界；
4.4)修正量收敛条件判断
判断修正后控制量是否满足收敛条件，若满足要求转入步骤五，否则将跳转至步骤四继续进行修正；
控制量满足收敛要求的判断条件：
若漂移加速度小于0，即控制时卫星处于保持环东边界以西，即/>
其中，ε为迭代收敛门限；
若漂移加速度小于0，即控制时卫星处于保持环东边界以东，即/>则判断修正控制量满足收敛条件；
若漂移加速度大于0，即控制时卫星处于保持环西边界以东，即/>
若漂移加速度大于0，即控制时卫星处于保持环西边界以西，即/>则判断修正控制量满足收敛条件。
6.根据权利要求5所述的GEO卫星东西控制量优化选取方法，其特征在于：所述步骤5)的具体步骤如下：
考虑控制误差后的半长轴控制量Δaxz为：
Δaxz＝(Δa+axz)(1-σ)
其中，Δaxz单位为米，σ为预期的控制误差；
速度增量为：
CN202310293611.9A 2023-03-24 2023-03-24 一种geo卫星东西控制量优化选取方法 Active CN116430725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310293611.9A CN116430725B (zh) 2023-03-24 2023-03-24 一种geo卫星东西控制量优化选取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310293611.9A CN116430725B (zh) 2023-03-24 2023-03-24 一种geo卫星东西控制量优化选取方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116430725A CN116430725A (zh) 2023-07-14
CN116430725B true CN116430725B (zh) 2024-03-29

Family

ID=87084741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310293611.9A Active CN116430725B (zh) 2023-03-24 2023-03-24 一种geo卫星东西控制量优化选取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116430725B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117566125A (zh) * 2023-11-17 2024-02-20 中国人民解放军32039部队 地球同步轨道卫星自动轨道控制方法、***和设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124925A (en) * 1990-01-16 1992-06-23 Space Systems/Loral, Inc. Method for controlling east/west motion of a geostationary satellite
CN102880184A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 北京控制工程研究所 一种静止轨道卫星自主轨道控制方法
CN103678787A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 中国空间技术研究院 一种星下点圆迹地球同步轨道设计方法
WO2015160416A2 (en) * 2014-01-31 2015-10-22 King Jan A Communication satellite system
CN108216687A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 中国空间技术研究院 基于粒子群算法的geo卫星变轨策略计算方法、***及介质
CN113985908A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 中国西安卫星测控中心 地球静止卫星东西位保全摄动漂移环控制方法
CN114967453A (zh) * 2022-05-25 2022-08-30 北京理工大学 一种基于神经网络的卫星东西位保协态初值估计方法
CN115610705A (zh) * 2022-10-17 2023-01-17 中国西安卫星测控中心 一种定制化保持环约束下控制量自动计算方法
CN115795816A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 北京航天驭星科技有限公司 卫星东西保持策略模型的建模方法、模型、获取方法
CN115795817A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 北京航天驭星科技有限公司 卫星东西保持策略模型的建模方法、模型、获取方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5124925A (en) * 1990-01-16 1992-06-23 Space Systems/Loral, Inc. Method for controlling east/west motion of a geostationary satellite
CN102880184A (zh) * 2012-10-24 2013-01-16 北京控制工程研究所 一种静止轨道卫星自主轨道控制方法
CN103678787A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 中国空间技术研究院 一种星下点圆迹地球同步轨道设计方法
WO2015160416A2 (en) * 2014-01-31 2015-10-22 King Jan A Communication satellite system
CN108216687A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 中国空间技术研究院 基于粒子群算法的geo卫星变轨策略计算方法、***及介质
CN113985908A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 中国西安卫星测控中心 地球静止卫星东西位保全摄动漂移环控制方法
CN114967453A (zh) * 2022-05-25 2022-08-30 北京理工大学 一种基于神经网络的卫星东西位保协态初值估计方法
CN115610705A (zh) * 2022-10-17 2023-01-17 中国西安卫星测控中心 一种定制化保持环约束下控制量自动计算方法
CN115795816A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 北京航天驭星科技有限公司 卫星东西保持策略模型的建模方法、模型、获取方法
CN115795817A (zh) * 2022-11-10 2023-03-14 北京航天驭星科技有限公司 卫星东西保持策略模型的建模方法、模型、获取方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李全军 ; 薛锐 ; 孔大林 ; .北斗GEO卫星南北控制对半长轴影响分析.飞行器测控学报.2017,(06),全文. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116430725A (zh) 2023-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108761507B (zh) 基于短弧定轨和预报的导航卫星轨道快速恢复方法
CN110132261B (zh) 一种基于数值拟合的高精度星上轨道预报方法
CN116430725B (zh) 一种geo卫星东西控制量优化选取方法
CN110986974B (zh) 面向复杂动力学环境的多航天器任务智能规划与控制方法
CN108562295B (zh) 一种基于同步卫星二体模型的三站时差定轨方法
CN111591469A (zh) 一种低轨星座***相位保持方法、***、设备和存储介质
CN111268177B (zh) 一种静止轨道卫星分散式闭环自主位置保持控制方法
CN112769466B (zh) 低轨卫星星座构型保持方法
CN110789739B (zh) 一种j2摄动下长时间轨道交会最优速度增量快速估计方法
CN102591343A (zh) 基于两行根数的卫星轨道维持控制方法
CN110262241B (zh) 基于高斯过程预测控制的航天器轨道控制方法
CN110855344A (zh) 一种基于基准卫星的相位维持方法
CN113740887A (zh) 一种卫星注入轨道外推及卫星理论轨道确定方法
CN109657256A (zh) 一种高精度弹道式再入标称返回轨道仿真方法
CN104252548A (zh) 一种燃料最优的火星探测器入轨目标点设计方法
CN103235870A (zh) 兼顾多任务高度的太阳同步轨道倾角偏置方法
CN113184220B (zh) 一种地球同步轨道通信卫星的轨道控制方法及装置
CN116424576B (zh) 基于基准构型动态确定策略的星座构型保持方法及***
CN116166049B (zh) 不稳定多星串联编队***星间距离保持控制方法
CN113985908A (zh) 地球静止卫星东西位保全摄动漂移环控制方法
CN109606739A (zh) 一种探测器地月转移轨道修正方法及装置
CN117674965A (zh) 星座构型维持方法、装置、终端设备以及存储介质
CN109110160B (zh) 一种太阳同步轨道降交点地方时双偏置被动控制方法
CN115610705A (zh) 一种定制化保持环约束下控制量自动计算方法
CN111755824B (zh) 一种用于小倾角geo卫星天线覆盖区补偿的天线控制方法

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