[发明专利]一种中低轨航天器部署任务模式优化设计方法

说明书

一种中低轨航天器部署任务模式优化设计方法，方法包括：计算运载火箭对应目标轨道的第一运载能力；计算运载火箭在至少一个过渡轨道下的第二运载能力，计算航天器从过渡轨道向目标轨道转移的速度增量；根据第二运载能力以及速度增量，计算经过全部过渡轨道转移到目标轨道后的第三运载能力；判断第三运载能力是否大于第一运载能力；若是，则获取第三运载能力对应全部轨道参数中的最大值，得到最大运载能力对应的轨道参数，运载火箭将航天器部署至最大第三运载能力对应的过渡轨道，航天器与运载火箭末子级分离，并自主变轨转移至目标轨道；若不是，则直接将航天器部署在目标轨道。本申请能够提升针对特定目标轨道的运载火箭部署能力和效率。

技术领域

本发明涉及航天运输总体技术领域，具体涉及一种中低轨航天器部署任务模式优化设计方法。

背景技术

航天任务中，运载火箭末级将航天器送入目标轨道实施箭器分离后完成部署，火箭轨道投送能力实际为火箭末级质量与航天器质量之和。同类型轨道任务，轨道高度越高，火箭轨道投送能力越低，有效载荷（航天器）相对无效载荷（火箭末级）比例越低，当无效载荷质量趋于火箭投送能力上限时，运载火箭无法完成航天器部署。对于火箭运载能力提升，一是通过提升运载火箭投送能力实现，二是通过降低运载火箭末级质量实现，均需在火箭设计研制阶段开展总体、结构、动力、控制相关专业优化设计，火箭总体状态确定后无法大幅提升运载能力。

对于特定航天任务，运载火箭将航天器直接部署至目标轨道，无效载荷占据火箭投送能力比例过大，航天器部署效率不高、经济性不好，对于大质量有效载荷部署任务，提高航天任务部署效率可提升航天器质量，从而改善有效载荷功能性能，对于服务民生、科学探索、空间应用能力增强效益显著。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是运载火箭在中低轨道航天发射任务中运载效率不高的问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种中低轨航天器部署任务模式优化设计方法，包括：

计算运载火箭对应目标轨道的第一运载能力；

计算运载火箭在至少一个过渡轨道下的第二运载能力，计算航天器从过渡轨道向目标轨道转移的速度增量；

根据第二运载能力以及速度增量，计算经过全部过渡轨道转移到目标轨道后的第三运载能力；

判断第三运载能力是否大于第一运载能力；若是，则获取第三运载能力对应全部轨道参数中的最大值，得到最大第三运载能力对应的最大轨道参数，通过运载火箭将航天器部署在最大轨道参数对应的过渡轨道，再控制航天器与运载火箭末级分离，以使得航天器自主变轨转移至目标轨道；若不是，则直接将航天器部署在目标轨道。

依据上述实施例的中低轨航天器部署任务模式优化设计方法，通过过渡轨道将航天器进行间接部署后，航天器再通过过渡轨道自主变轨转移至目标轨道，可实现给定目标轨道、给定运载器条件下运载能力有效提升，对于不同轨道中大型航天器、卫星星座规模化发射部署，可大幅提升航天器部署效率。可广泛用于各型运载火箭发射部署任务，显著提升航天任务航天器运输效率，解决低轨互联网星座、中轨北斗星座、各类中低轨遥感通信星座等空间基础设施规模化高效部署难题，具有良好的普适性和经济性。

附图说明

图1本申请一种实施例提供的中低轨航天器部署任务模式优化设计方法的流程图；

图2为航天器通过过渡轨道自主转移至目标轨道示意图；

图3为不同过渡轨道向目标轨道运转移运载能力示意图。

具体实施方式