[发明专利]一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法

说明书

本发明涉及地磁蓄能在轨投送领域，公开了一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法，包括：S1，投送连杆沿长度方向上滑动连接有两个质量块，调整航天器系统的质心通过主连接轴；S2，在航天器系统抓取空间目标或离轨碎片后，空间目标或离轨碎片保持于投送连杆的相应位置后，对待投送空间目标或离轨碎片的投送连杆的质心和惯量主轴分别进行测量标定和调整S3，蓄能投送；S4，对投送完空间目标或离轨碎片的投送连杆的质心和转动惯量分别进行调整；S5，消能卸载；S6，航天器系统准备抓取下一个空间目标或离轨碎片，进入下一个投送工作循环。本发明在地磁蓄能旋转投送‑消能卸载‑再次投送准备过程中的几个状态突变前后，有效地抑制航天器系统在轨自由章动的能力。

技术领域

本发明涉及低轨道地磁蓄能在轨投送技术领域，尤其是涉及一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法。

背景技术

航天器系统在低轨道空间使用地磁蓄能方法进行在轨投送目标时，会存在一个重大问题是：航天器系统的投送机构所旋绕的旋转轴可能不通过航天器系统的质心，这会导致航天器系统发生旋转章动现象，在低轨道空间中没有空气阻尼的环境下，章动现象对于航天器系统是非常危险的。

影响航天器系统的旋转轴不通过其质心有以下几个方面的因素：1）航天器系统的自身状态发生改变，比如在轨工作时消耗了部分燃料，或者是其所携带的设备、负载等发生了位置移动或旋动；2）航天器系统抓取了不确定的空间目标或者离轨碎片，导致航天器系统的质量和质心均发生不确定变化；3）航天器系统投送空间目标或者离轨碎片的瞬时，航天器系统的质量和质心亦会发生变化。

针对航天器系统在投送空间目标或者离轨碎片的瞬时，航天器系统的质量和质心也会发生相应变化的情况，亟需设计研发一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法，在地磁蓄能旋转投送-消能卸载-再次投送准备过程中的几个状态突变前后，有效地抑制航天器系统在轨自由章动的能力。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低轨道地磁蓄能在轨投送的航天器章动抑制方法，包括有以下控制步骤：

S1，航天器系统分为由主连接轴相固接的航天器主体一、航天器主体二，主连接轴上转动设置有与其相垂直的投送连杆，投送连杆沿长度方向上滑动连接有两个质量块，调整航天器系统的质心通过主连接轴；

S2，在航天器系统抓取空间目标或离轨碎片后，空间目标或离轨碎片保持于投送连杆的相应位置后，对待投送空间目标或离轨碎片的投送连杆的质心和惯量主轴分别进行测量标定和调整，调整后的该投送连杆所绕的主连接轴通过抓取空间目标或离轨碎片后的航天器系统的质心，且与该投送连杆旋转方向的惯量主轴相重叠，同时该投送连杆绕主连接轴垂直旋转的投送平面通过抓取空间目标或离轨碎片后的航天器系统的质心；

S3，蓄能投送：对待投送空间目标或离轨碎片的投送连杆进行蓄能加速，驱动其绕主连接轴垂直旋转；

S4，当达到空间目标或离轨碎片的投送要求时，即投送空间目标或离轨碎片，对投送完空间目标或离轨碎片的投送连杆的质心和转动惯量分别进行调整；

S5，消能卸载：卸载过程为蓄能投送的逆过程，消能卸载绕主连接轴垂直旋转的投送连杆的转动惯量，直至停止旋转；

S6，航天器系统准备抓取下一个空间目标或离轨碎片，进入下一个投送工作循环。