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原文传递一种体积可控的充气天线

专利名称：	一种体积可控的充气天线
摘要：	本发明涉及一种体积可控的充气天线，至少包括卫星推进器、至少一个获取模块以及至少一个调整模块，第一调整模块被配置为：基于变轨环境监测信息确定第一天线调整控制信息；确定卫星推进器用于执行该特定事件的所需预估消耗量；基于第一天线调整控制信息和预估消耗量确定卫星推进器和充气天线分别对应的变轨需求混合比例系数以及与之对应的第一控制指令和第二控制指令，以使得充气天线的第一调整模块按照对接收第二控制指令的卫星推进器的第二调整模块进行气动力补偿的方式接收第一控制指令，并基于由第二获取模块于第二时刻获取的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的第二气动力信息进行至少一次调整修正以执行至少一个相关的特定事件。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	长沙天仪空间科技研究院有限公司
发明人：	向晓霞;杨峰;任维佳;杜志贵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910042936.3
公开号：	CN109760854A
代理机构：	北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司
代理人：	何志欣;侯越玲
分类号：	B64G1/24(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	410000 湖南省长沙市长沙高新开发区汇达路68号航天亚卫科技园综合楼101
主权项：	1.一种体积可控的充气天线，其特征在于，至少包括卫星推进器、至少一个获取模块以及至少一个调整模块，其中，用于调整所述充气天线位置姿态的第一调整模块被配置为：基于由第一获取模块获取的初始轨道和目标轨道确定至少一个点火变轨位置，并基于由第二获取模块于第一时刻获取的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的第一气动力信息生成变轨环境监测信息，基于所述变轨环境监测信息确定第一天线调整控制信息；基于所述初始轨道和所述目标轨道确定至少一个用以执行相关的特定事件的指令，并在接收到至少一个执行相关的特定事件的指令时，确定卫星推进器用于执行该特定事件的所需预估消耗量；基于所述第一天线调整控制信息和所述预估消耗量确定所述卫星推进器和所述充气天线分别对应的变轨需求混合比例系数以及与之对应的第一控制指令和第二控制指令，以使得所述充气天线的所述第一调整模块按照对接收所述第二控制指令的所述卫星推进器的第二调整模块进行气动力补偿的方式接收所述第一控制指令，并基于由所述第二获取模块于第二时刻获取的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的第二气动力信息进行至少一次调整修正以执行至少一个相关的特定事件。 2.如权利要求1所述的充气天线，其特征在于，所述第一调整模块基于所述变轨环境监测信息确定的第一天线调整控制信息至少包括用于天线指向调整的第一指向调整时长和用于天线比表面积调整的第一展开调整时长，并且基于所述第一指向调整时长和所述第一展开调整时长之中数值较大的之一确定第一移动时长，其中，所述第一调整模块响应于所述第一移动时长不超出预设时长阈值时结合所述点火变轨位置和所述初始轨道确定与所述第一移动时长相对应的天线初始调整位置，从而基于所述天线初始调整位置能够确定天线开始进行调整的且位于所述初始轨道上的位置。 3.如前述权利要求之一所述的充气天线，其特征在于，所述第一调整模块还被配置为用于执行以下步骤： S1：响应于所述第一移动时长超出所述预设时长阈值时确定至少一个用于将所述第一指向调整时长与所述第一展开调整时长之间建立动态关联关系的预设分配比重； S2：所述预设分配比重以逐渐降低所述第一展开调整时长且相应地逐渐增大所述第一指向调整时长的方式进行更新，以确定与该预设分配比重相对应且用于更新所述第一指向调整时长的第二指向调整时长，以及与该预设分配比重相对应且用于更新所述第一展开调整时长的第二展开调整时长； S3：由此，基于更新后的第一指向调整时长和更新后的第一展开调整时长之中数值较大的之一确定用于更新所述第一移动时长的第二移动时长，并将更新后的第一移动时长与所述预设时长阈值进行再次比对； S4：依次重复上述步骤S1～步骤S3，直到所述第一移动时长不超出预设时长阈值时停止并输出与该第一移动时长对应的第一指向调整时长、第一展开调整时长以及天线初始调整位置，以实现所述预估损耗量最小化与变轨效率最大化之间的优化解。 4.如前述权利要求之一所述的充气天线，其特征在于，所述第二调整模块至少包括环境监测单元，所述环境监测单元被配置为：在卫星位于所述卫星初始调整位置时的第一时刻获取实时采集到的与该卫星初始调整位置所涉及区域相关联的且用于提供大气层预测所需参数集合的当前气动力信息，并基于所述点火变轨位置所涉及区域与所述卫星初始调整位置之间的位置关系进行预测计算并生成位于该点火变轨位置所涉及区域的第一气动力信息；在卫星位于所述点火变轨位置时的第二时刻获取实时采集到的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的且用于卫星在所述点火变轨位置进行调整修正的第二气动力信息。 5.如前述权利要求之一所述的充气天线，其特征在于，所述第二调整模块用于在接收到至少一个执行相关的特定事件的指令时确定所述卫星推进器用于执行该特定事件的所需预估消耗量，所述第二调整模块被配置为：在所述第一调整模块基于由所述第一获取模块获取的初始轨道和目标轨道确定至少一个点火变轨位置时，通过结合所述初始轨道、所述目标轨道和所述点火变轨位置完成以忽略所述变轨环境监测信息的方式自该所述点火变轨位置由初始轨道成功转移至目标轨道上的变轨预估规划过程并生成相应的完成该变轨预估规划过程所需要消耗的所述预计消耗量。 6.如前述权利要求之一所述的充气天线，其特征在于，所述第二调整模块用于在通过于第一时刻判断所述变轨环境监测信息的气动力辅助系数的条件下，基于所述第一天线调整控制信息和所述预估消耗量确定所述卫星推进器和所述充气天线分别对应的变轨需求混合比例系数，其中：当所述气动力辅助系数小于1即判断出该气动力信息以阻力的方式影响相关的特定事件的执行过程，所述第二调整模块以借助于所述充气天线最大程度地降低该气动力信息影响的方式确定所述充气天线所对应的变轨需求混合比例系数，继而基于所述充气天线所对应的变轨需求混合比例系数且以最小程度地增加所述预估消耗量的方式确定所述卫星推进器所对应的变轨需求混合比例系数；当所述气动力辅助系数大于1即判断出该气动力信息以助力的方式影响相关的特定事件的执行过程，所述第二调整模块以借助于所述充气天线最大程度地利用该所述气动力信息的方式确定所述充气天线所对应的变轨需求混合比例系数，继而基于所述充气天线所对应的变轨需求混合比例系数且以最大程度地降低所述预估消耗量的方式确定所述卫星推进器所对应的变轨需求混合比例系数；所述卫星推进器和所述充气天线分别对应的变轨需求混合比例系数两者之和等于1。 7.如前述权利要求之一所述的充气天线，其特征在于，所述第二调整模块还包括用于调整修正单元，所述调整修正单元被配置为：在第二时刻根据所述第二气动力信息与所述第一气动力信息之间的偏差获取与所述第一气动力信息相对应的第一天线调整控制信息的误差修正系数，基于该误差修正系数能够分别对与第二时刻所对应的卫星指向信息以及所对应的卫星展开信息进行较小调整范围内的调整修正以使得所述卫星在相关的特定事件的执行过程中能够与实际测得的第二气动力信息准确对应，并基于修正后的第一天线调整控制信息相对应地更新所述变轨需求混合比例系数以使得能够进一步精确控制所述卫星推进器在相关的特定事件的执行过程中提供的消耗量。 8.一种充气天线的展开体积控制方法，其特征在于，至少包括以下步骤：基于获取的初始轨道和目标轨道确定至少一个点火变轨位置，并基于于第一时刻获取的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的第一气动力信息生成变轨环境监测信息，基于所述变轨环境监测信息确定第一天线调整控制信息；基于所述初始轨道和所述目标轨道确定至少一个用以执行相关的特定事件的指令，并在接收到至少一个执行相关的特定事件的指令时，确定卫星推进器用于执行该特定事件的所需预估消耗量；基于所述第一天线调整控制信息和所述预估消耗量确定所述卫星推进器和所述充气天线分别对应的变轨需求混合比例系数以及与之对应的第一控制指令和第二控制指令，以使得所述充气天线按照对接收所述第二控制指令的所述卫星推进器进行气动力补偿的方式接收所述第一控制指令，并基于于第二时刻获取的与该点火变轨位置所涉及区域相关联的第二气动力信息进行至少一次调整修正以执行至少一个相关的特定事件。 9.如前述权利要求之一所述的展开体积控制方法，其特征在于，所述展开体积控制方法至少包括以下步骤：基于所述变轨环境监测信息确定的第一天线调整控制信息至少包括用于天线指向调整的第一指向调整时长和用于天线比表面积调整的第一展开调整时长，并且基于所述第一指向调整时长和所述第一展开调整时长之中数值较大的之一确定第一移动时长，其中，响应于所述第一移动时长不超出预设时长阈值时结合所述点火变轨位置和所述初始轨道确定与所述第一移动时长相对应的天线初始调整位置，从而基于所述天线初始调整位置能够确定天线开始进行调整的且位于所述初始轨道上的位置。 10.如前述权利要求之一所述的充气控制方法，其特征在于，所述展开体积控制方法还包括以下步骤： S1：响应于所述第一移动时长超出所述预设时长阈值时确定至少一个用于将所述第一指向调整时长与所述第一展开调整时长之间建立动态关联关系的预设分配比重； S2：所述预设分配比重以逐渐降低所述第一展开调整时长且相应地逐渐增大所述第一指向调整时长的方式进行更新，以确定与该预设分配比重相对应且用于更新所述第一指向调整时长的第二指向调整时长，以及与该预设分配比重相对应且用于更新所述第一展开调整时长的第二展开调整时长； S3：由此，基于更新后的第一指向调整时长和更新后的第一展开调整时长之中数值较大的之一确定用于更新所述第一移动时长的第二移动时长，并将更新后的第一移动时长与所述预设时长阈值进行再次比对； S4：依次重复上述步骤S1～步骤S3，直到所述第一移动时长不超出预设时长阈值时停止并输出与该第一移动时长对应的第一指向调整时长、第一展开调整时长以及天线初始调整位置，以实现所述预估损耗量最小化与变轨效率最大化之间的优化解。
所属类别：	发明专利