[发明专利]一种全电推进卫星平台位置保持电推力器冗余配置方法

摘要

一种全电推进卫星平台位置保持电推力器冗余配置方法，首先建立卫星背地板直角坐标系，然后在卫星背地板靠近南板一侧装配三台电推力器，靠近北板一侧装配三台电推力器，最后根据电推力器全部工作或者有电推力器故障的情况分别生成各个电推力器的工作区域，根据各个电推力器的工作区域进行点火，完成电推力器冗余配置方法。本发明方法通过配置六台电推力器联合完成卫星在轨期间的南北和东西位置保持以及动量卸载，可以有效降低全电推进卫星对推力器推力大小和寿命的需求，增加了全电推进卫星对电推力器的适应性，解决了单台主份推力器失效对应用策略复杂、推进剂消耗需求增大的问题，具有对单台推力器失效具有较好的适应性的优点。

主权项

1.一种全电推进卫星平台位置保持电推力器冗余配置方法，其特征在于包括如下步骤：(1)以卫星背地板中心为原心、以指向卫星北板的方向为Y轴正向、X轴指向符合右手定则建立卫星背地板直角坐标系，然后在卫星背地板靠近南板一侧装配三台电推力器，分别记为第三电推力器(3)、第四电推力器(4)、第六电推力器(6)，在卫星背地板靠近北板一侧装配三台电推力器，分别记为第一电推力器(1)、第二电推力器(2)、第五电推力器(5)；所述的第三电推力器(3)、第四电推力器(4)、第六电推力器(6)、第一电推力器(1)、第二电推力器(2)、第五电推力器(5)均配置推力方向调整机构，第三电推力器(3)、第四电推力器(4)相对于Y轴对称，第一电推力器(1)、第二电推力器(2)相对于Y轴对称，第四电推力器(4)、第二电推力器(2)关于X轴对称，第一电推力器(1)、第三电推力器(3)关于X轴对称，第五电推力器(5)、第六电推力器(6)关于原心点对称，第六电推力器(6)在X轴的坐标大于第四电推力器(4)在X轴的坐标且均为正数；(2)将位置保持周期设为14天，当第一电推力器(1)、第二电推力器(2)、第三电推力器(3)、第四电推力器(4)正常时，在第1至第N‑2天，每天令第一电推力器(1)在卫星赤经位于区域[90°‑β1,90°]点火、第二电推力器(2)在卫星赤经位于区域[90°,90°+β2]点火、第三电推力器(3)在卫星赤经位于区域[270°‑β1,270°]点火、第四电推力器(4)在卫星赤经位于区域[270°,270°+β2]点火，在第N‑1至第N天，在地面对卫星进行测轨，并规划下一个位置保持周期的β1和β2；其中式中，m为卫星质量，ne为地球自转角速度，Fn为每台电推力器推力在Y轴方向的分量，Fd为每台电推力器推力在X轴方向的分量，△Vn为每天需要完成的南北位置速度增量，△Vd为每天需要完成的东西位置保持速度增量；(3)当第一电推力器(1)或者第四电推力器(4)故障时，采用第二电推力器(2)、第三电推力器(3)、第五电推力器(5)、第六电推力器(6)执行位置保持任务，在第1至第N‑2天，每天令第二推力器(2)在卫星赤经位于区域[90°‑α1,90°]点火、第五推力器(5)在卫星赤经位于区域[90°,90°+α2]点火、第三推力器(3)在卫星赤经位于区域[270°‑α1,270°]点火、第六推力器(6)在卫星赤经位于区域[270°,270°+α2]点火，在第N‑1至第N天，在地面对卫星进行测轨，并规划下一个位保周期的α1、α2；式中，F’n为第五电推力器(5)在Y方向上的推力分量，F’d为第六电推力器(6)在X方向上的推力分量；(5)当第二电推力器(2)或第三电推力器(3)故障时，采用第一电推力器(1)、第五电推力器(5)、第四电推力器(4)、第六电推力器(6)执行位置保持任务，计算四台电电推力器的点火区域li，在第1至第N‑2天，每天令第一电推力器(1)、第五电推力器(5)、第四电推力器(4)、第六电推力器(6)按照四台电电推力器的点火区域li点火，完成电推力器冗余配置方法。