[发明专利]一种圆参考轨道下卫星有界伴飞的边界控制方法

摘要

本发明提供一种圆参考轨道下卫星有界伴飞的边界控制方法，包括：当需要终端时刻实现跟踪卫星相对参考卫星的在有界边界间的有界伴飞构型时，预建立圆参考轨道下卫星有界伴飞的边界与卫星轨道根数差之间的边界定量解析关系式，求解得到与给定边界伴飞任务对应的期望轨道根数差；使用预给定的定量解析控制模型计算，得到初始时刻和终端时刻需要施加给跟踪卫星的脉冲速度增量。以边界解析模型求解期望轨道根数差，拓展了伴飞构型设计的空间，给编队或集群飞行任务构型的选取带来一定的灵活性。以定量解析控制模型精确计算得到具有给定边界的脉冲速度增量需求，具有控制精度高、控制过程简单的优点。

主权项

一种圆参考轨道下卫星有界伴飞的边界控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，以自由飞行的圆轨道卫星作为参考卫星，以另一个在参考卫星附近运动的卫星为跟踪卫星；S2，当下达以下任务要求时，执行S3：终端时刻t₁，实现跟踪卫星相对参考卫星的在d_max～d_min边界间的有界伴飞构型；其中，d_max指跟踪卫星和参考卫星的星间距离的最大值；d_min指跟踪卫星和参考卫星的星间距离的最小值；S3，在当前的初始时刻t₀，测量得到跟踪卫星与参考卫星之间的初始轨道根数差和参考卫星的初始轨道根数；S4，预建立圆参考轨道下卫星有界伴飞的边界与卫星轨道根数差之间的边界定量解析关系式；将d_max、d_min、跟踪卫星与参考卫星之间的初始轨道根数差和参考卫星的初始轨道根数代入所述边界定量解析关系式，求解该边界定量解析关系式，得到与给定边界伴飞任务d_max和d_min对应的跟踪卫星与参考卫星之间的期望轨道根数差；S5，以所述初始轨道根数差、所述期望轨道根数差、所述初始时刻t₀和所述终端时刻t₁作为已知的输入参数，使用预给定的定量解析控制模型进行计算，得到初始时刻t₀需要施加给跟踪卫星的初始脉冲速度增量，以及，还得到终端时刻t₁需要施加给跟踪卫星的终端脉冲速度增量；S6，在初始时刻t₀，将S5计算得到的初始脉冲速度增量施加给跟踪卫星，改变跟踪卫星相对参考卫星的运动轨迹；当达到终端时刻t₁时，将S5计算得到的终端脉冲速度增量施加给跟踪卫星，改变跟踪卫星相对参考卫星的运动轨迹，进而形成满足给定边界d_max和d_min的有界伴飞构型。