[发明专利]一种工程约束条件下卫星绕飞编队构形初始化方法

摘要

本发明一种工程约束条件下卫星绕飞编队构形初始化方法，包含：1)利用自然摄动使得编队辅星将逐渐接近编队主星；2)星间距离出现小于星间链路的作用距离情况时，星载载波差分GNSS接收机能够输出测量数据，输出导航结果，编队辅星进行平面内控制；3)当星间距离完全小于星间链路的作用距离时，优先进行面外控制；4)根据相对导航结果，进行平面内控制，进一步减小星间半长轴偏差，初步形成绕飞编队构形；5)根据相对导航结果，当星间距离小于阈值时，平面内外参数联合控制，修正编队构形，消除星间半长轴偏差和星间距离切向偏差，形成最终目标绕飞编队构形。

主权项

1.一种工程约束条件下卫星绕飞编队构形初始化方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：远程导引阶段，即当星间距离大于星间链路的作用距离时，对编队辅星进行一组平面内间隔180°的最优双脉冲控制，控制量利用双星绝对轨道信息进行差分进行获取；步骤2：近程导引阶段，即星间距离不断减小，当星间距离出现小于星间链路的作用距离情况时，星载载波差分GNSS接收机输出星间相对距离数据，完成星间状态确定，得到相对导航结果；根据相对导航结果，计算得到两脉冲控制的速度增量，编队辅星进行轨道面内控制，调整平面内参数相对半长轴Δa，进一步减小星间半长轴偏差，控制辅星接近主星的速率，保证主星与辅星切向距离稳步减小；步骤3：形成编队构形第一阶段，即当星间距离完全小于星间链路的作用距离时，遵循“平面外编队控制优先原则”下根据相对导航结果，计算得到平面外的控制速度增量，调整平面外参数相对倾角矢量Δi_x、Δi_y，使得双星之间平面外参数满足控制精度指标要求；步骤4：形成编队构形第二阶段，当平面外控制到位，即满足控制精度指标要求后，根据相对导航结果，再进行平面内控制，调整平面内参数相对半长轴Δa和相对偏心率矢量Δe，初步形成绕飞编队构形；步骤5：形成编队构形第三阶段，即根据相对导航结果，当星间距离达到最小设定阈值时，计算得到3脉冲的速度增量，通过3次相位间隔180°的脉冲控制，联合调整相对半长轴、相对偏心率矢量以及相对纬度幅角，进行精确的平面内外参数联合控制，修正编队构形，消除星间半长轴偏差和星间距离切向偏差，形成最终目标绕飞编队构形。