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原文传递低轨对日观测卫星的多星敏布局方法

专利名称：	低轨对日观测卫星的多星敏布局方法
摘要：	本发明提供了一种低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，包括如下步骤：1、根据卫星轨道高度计算β角；2、根据星敏太阳保护角及β角，确定星敏视轴与卫星‑Xb轴夹角约束；3、仿真计算单星敏惯性定向条件下的整轨可用率；4、确定卫星所需星敏数量；5、确定星敏感器安装角度α；6、根据多星敏数量及安装角度，可计算得到每台星敏在一个轨道周期内的可用率；7、结合卫星工作模式及对姿态控制系统的要求，确定星敏感器在载荷舱、平台舱的数量及安装角度。本发明能够在满足任务要求的前提下尽可能优化星敏数量和布局，具有一定的工程应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海卫星工程研究所
发明人：	张恒;洪振强;陆希;黄帆;何振宁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910251378.1
公开号：	CN110104210A
代理机构：	上海段和段律师事务所
代理人：	李佳俊;郭国中
分类号：	B64G1/10(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	200240 上海市闵行区华宁路251号
主权项：	1.一种低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：利用卫星轨道高度H、星敏太阳保护角αsensor计算ST轴正向与Yb轴负向夹角M的可用范围；步骤2：以ST轴正向与Yb轴负向夹角M为约束条件，并以0°～90°为ST轴正向与Xb轴负向在的夹角在Xb-Yb平面内的投影角度α取值范围，仿真计算得到η-α图像，其中η为单星敏惯性定向条件下的整轨可用率，数值上等于星敏的单轨可用时间与轨道周期的比值；步骤3：根据步骤2仿真计算得到的所述η-α图像中的整轨可用率η及整轨可用率η对α的一阶导数，结合卫星工作模式及对姿态控制的要求，确定夹角α取值及卫星所需星敏数量N；步骤4：根据夹角α取值及卫星所需星敏数量N，计算得到每台星敏在一个轨道周期内的可用率、N1星敏可用率作为计算结果，其中N1为大于1、小于N的整数；步骤5：根据步骤4得到的计算结果，判断是否满足卫星工作模式及对姿态控制的要求：若满足，则得到卫星的多星敏布局方案；否则，则进入步骤6继续执行；步骤6：重新确定夹角α取值和/或卫星所需星敏数量N；返回步骤4；所述低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，基于坐标轴；其中，所述坐标轴为：以卫星为原点，太阳光入射方向的相反方向为Xb轴正向，由地心指向卫星方向为Yb轴正向；星敏视轴ST轴正方向为星敏感器正对方向。 2.根据权利要求1所述的低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：步骤1A：根据卫星轨道高度H及如下公式，计算Xb-Yb平面内过卫星所在点且与地球相切的直线，与Xb轴所在直线的夹角β：式中，Re为地球半径；步骤1B：根据星敏太阳保护角αsensor，确定ST轴正向与Xb轴负向在的夹角在Xb-Yb平面内的投影角度α满足如下不等式： α＞αsensor-β 则ST轴正向与Yb轴负向夹角M的可用范围满足如下不等式： M＞αsensor-β+90°。 3.根据权利要求2所述的低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，步骤1A完成后，根据卫星轨道高度H考虑大气层厚度的影响，对β角取值进行修正。 4.根据权利要求1所述的低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，低轨对日观测卫星工作于太阳同步轨道。 5.根据权利要求1所述的低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，适用的卫星工作模式为惯性对日成像模式或对地定向模式。 6.根据权利要求5所述的低轨对日观测卫星的多星敏布局方法，其特征在于，惯性对日成像模式下，平台舱与载荷舱锁紧，模式指向精度要求保证至少单星敏可用；对地定向模式下，平台舱与载荷舱解锁，载荷舱指向精度要求保证至少双星敏可用。
所属类别：	发明专利