專利名稱：一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法
技術領域：
本發明衛星軌道控制技術領域，涉及一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法。
背景技術：
由于載荷正常工作的需要，海洋二號衛星必需抬高軌道55km至目標軌道。一般衛星軌道控制時由于干擾力矩大，均采用噴氣控制實現軌控過程中的姿態保持。然而，海洋二號衛星-Z軸姿控發動機不可用，僅能通過動量輪進行軌控時的星體姿態控制。同時，海洋二號衛星由于受發動機羽流影響，軌控發動機工作對衛星Z軸方向產生較大的干擾力矩。
以往衛星的軌道控制大都是基于三軸推力器噴氣控制實現姿態穩定，或者在軌控發動機干擾力矩較小且軌控時間較短時，利用動量輪可吸收軌控干擾力矩時，利用輪控維持姿態穩定。而本發明提出的背景是對地定向的衛星姿控發動機故障、軌控發動機干擾力矩較大且要求軌道半長軸調整量較大，目前沒有針對這類情況的軌道控制技術可借鑒。因此，采用IN推力器在較短時間內完成幾十公里的軌道半長軸調整，并在軌控過程中抑制或者轉移干擾力矩對動量輪系統的影響，避免動量輪系統飽和，是以往型號中從未遇到的難題。
發明內容
本發明的技術解決問題是:針對現有技術的不足，提供了一種對地定向的衛星中利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，實現了在軌道半長軸調整過程中利用軌控推力器產生的干擾積累角動量對衛星的軌道控制。本發明的技術解決方案是:針對對地定向的衛星在軌道半長軸調整過程中產生的z軸(或X軸)姿態干擾力矩無法及時消除的問題，采用動量輪作為干擾角動量存儲機構，而通過合理選取軌控位置，將動量輪存儲的干擾角動量在下一次軌道控制中利用軌控干擾力矩進行消除，從而實現z軸(或X軸)干擾角動量自平衡，達到軌控過程不需要Z軸(或X軸)姿控發動機工作的目的。為實現上述衛星的軌道控制過程，本發明的包括以下步驟:在衛星軌道控制的起始圈次建立慣性系X方向的起始偏直角動量，所述起始偏直
角動量為—，其中，Td為衛星的軌控推力器工作時對星體+Z軸產生的擾動力矩；為
⑴Q
衛星的軌道角速度；確定衛星利用軌控推力器在每次軌道控制過程中的軌道控制時間Tp ；在衛星的一個軌道周期中，均勻選取M個軌道控制點進行軌道控制，所述M個軌道控制點的軌道控制時間的總和為軌道控制時間Tp。進一步的，上述軌道控制時間Tp根據下式確定:
權利要求
1.一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 在衛星軌道控制的起始圈次建立慣性系X方向的起始偏置角動量，所述起始偏置角動量為
2.如權利要求1所述的軌道控制方法，其特征在于:所述軌道控制時間Tp根據下式確定:
3.如權利要求1所述的軌道控制方法，其特征在于:所述軌道控制點在一個軌道周期內的個數為偶數。
全文摘要
本發明公開了一種利用干擾積累角動量自平衡的軌道控制方法，包括以下步驟在衛星軌道控制的起始時刻建立起始偏置角動量；確定衛星利用軌控推力器在每次軌道控制過程中的軌道控制時間Tp；在衛星的一個軌道周期中，均勻選取M個軌道控制點進行軌道控制。采用本發明實現了在軌道半長軸調整過程中利用軌控推力器產生的干擾積累角動量對衛星的軌道控制。
文檔編號G05D1/10GK103076809SQ20121059030
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者王淑一, 雷擁軍, 王新民, 宗紅, 袁軍, 張篤周, 周劍敏, 趙性頌 申請人:北京控制工程研究所