低傾角軌道雷達衛(wèi)星的太陽陣驅(qū)動擺動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星總體設(shè)計，具體地，涉及一種低傾角軌道雷達衛(wèi)星的太陽陣驅(qū)動 擺動方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國遙感衛(wèi)星多采用太陽同步軌道，太陽光照角較為穩(wěn)定，太陽陣驅(qū)動擺動方式 簡單和固定，而對于雷達衛(wèi)星可采用低傾角軌道，太陽光照角則存在較大的變化范圍，因此 無法沿用太陽同步軌道衛(wèi)星太陽陣驅(qū)動擺動方式。
[0003] 為了保證低傾角軌道衛(wèi)星整個壽命周期的能源供應(yīng)，同時為了減少太陽陣布片的 面積，需要根據(jù)在軌的太陽光照角情況，合理的設(shè)置太陽陣的驅(qū)動擺動方式，該方式應(yīng)盡量 簡單，易于實現(xiàn)。同時，由于雷達衛(wèi)星的載荷天線工作時需對地左或右側(cè)視，因此衛(wèi)星在軌 飛行姿態(tài)需要兼顧左右側(cè)視工作姿態(tài)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種低傾角軌道雷達衛(wèi)星的太陽陣 驅(qū)動擺動方法。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提供的低傾角軌道雷達衛(wèi)星的太陽陣驅(qū)動擺動方法，包括如下步驟：
[0006] 步驟1 :根據(jù)軌道傾角i確定太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β的變化范圍；
[0007] 步驟2 :根據(jù)雷達衛(wèi)星的斜飛狀態(tài)和構(gòu)型布局，確定太陽陣的安裝面和安裝角度；
[0008] 步驟3 :根據(jù)太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β和衛(wèi)星飛行姿態(tài)確定太陽陣的擺 動角度，進而確定太陽陣的驅(qū)動狀態(tài)。
[0009] 優(yōu)選地，還包括如下步驟
[0010] 步驟4 :根據(jù)太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β、衛(wèi)星軌道參數(shù)以及衛(wèi)星飛行姿 態(tài)計算太陽陣的光照角和光照時間的變化曲線。
[0011] 優(yōu)選地，在步驟1中，當軌道傾角為i < 66. 5°，則太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾 角β的變化范圍為-23. 5° -i至23. 5° +i;當軌道傾角66. 5°，則太陽矢量與衛(wèi)星 軌道面之間夾角β的變化范圍為-90°~90°。
[0012] 優(yōu)選地，在步驟2中，根據(jù)衛(wèi)星的斜飛狀態(tài)為左側(cè)視或右側(cè)視，將太陽陣安裝在星 體的+Y b側(cè)和-Y b側(cè)，且相對星體的Y b軸0°。
[0013] 優(yōu)選地，在步驟3中，根據(jù)太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β確定衛(wèi)星的5種在 軌狀態(tài)，即：
[0014] 在軌狀態(tài)1 :當β角為-90至-48. 3°時，衛(wèi)星左側(cè)視45°斜飛，太陽陣轉(zhuǎn)動軸與 星體Yb軸擺動15°，則太陽陣不驅(qū)動；
[0015] 在軌狀態(tài)2 :當β角為-48. 3至-13°時，衛(wèi)星左側(cè)視45°斜飛，太陽陣轉(zhuǎn)動軸與 星體Yb軸擺動-15°，則太陽陣驅(qū)動；
[0016] 在軌狀態(tài)3 :當β角為-13至13°時，衛(wèi)星保持平飛，太陽陣轉(zhuǎn)動軸與星體Yb軸 擺動0°，則太陽陣驅(qū)動；
[0017] 在軌狀態(tài)4:當在β角為13至48. 3°時，衛(wèi)星右側(cè)視45°斜飛，太陽陣轉(zhuǎn)動軸與 星體Yb軸擺動15°，則太陽陣驅(qū)動；
[0018] 在軌狀態(tài)5 :當β角為48. 3°至90°時，衛(wèi)星右側(cè)視45°斜飛，太陽陣轉(zhuǎn)動軸與 星體Yb軸擺動-15°，太陽陣不驅(qū)動。
[0019] 優(yōu)選地，太陽陣的光照角大于50°，光照時間大于59分鐘。
[0020] 優(yōu)選地，當軌道傾角i < 13°時，衛(wèi)星的在軌狀態(tài)為狀態(tài)1 ;
[0021] 當軌道傾角13° < i < 48. 3°，則衛(wèi)星的在軌狀態(tài)為在軌狀態(tài)2、在軌狀態(tài)3、在 軌狀態(tài)4 ;
[0022] 當軌道傾角48. 3° < i < 90°，則衛(wèi)星的在軌狀態(tài)為在軌狀態(tài)1、在軌狀態(tài)2、在 軌狀態(tài)3、在軌狀態(tài)4、在軌狀態(tài)5。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明根據(jù)衛(wèi)星在軌β角的變化情況，衛(wèi)星共有5種在軌狀態(tài)，衛(wèi)星有左側(cè)視 45°、平飛、右側(cè)視45°共3種飛行姿態(tài)，太陽陣轉(zhuǎn)動軸相對于星體Y b軸有15°、0°、-15° 共3個位置，并且有驅(qū)動和不驅(qū)動兩種狀態(tài)，該方式可根據(jù)軌道傾角大小，合理設(shè)置雷達衛(wèi) 星太陽陣驅(qū)動擺動狀態(tài)，保證衛(wèi)星整個壽命期內(nèi)光照角大于50° ;
[0025] 2、本發(fā)明中驅(qū)動擺動方式簡單，優(yōu)化了太陽電池陣布片面積，可有效提高了太陽 陣的利用效率和供電能力。
【附圖說明】
[0026] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0027] 圖1為本發(fā)明中衛(wèi)星在軌狀態(tài)1的示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明中衛(wèi)星在軌狀態(tài)2的示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明中衛(wèi)星在軌狀態(tài)3的示意圖；
[0030] 圖4為本發(fā)明中衛(wèi)星在軌狀態(tài)4的示意圖；
[0031] 圖5為本發(fā)明中衛(wèi)星在軌狀態(tài)5的示意圖；
[0032] 圖6為本發(fā)明中衛(wèi)星每圈等效光照角隨β角的變化曲線；
[0033] 圖7為本發(fā)明中衛(wèi)星光照時間隨β角的變化曲線；
[0034] 圖8為本發(fā)明的步驟流程圖。
[0035] 圖中：
[0036] 1為+Yb太陽陣；
[0037] 2為-Yb太陽陣；
[0038] 3為第一太陽電池片貼片面；
[0039] 4為第二太陽電池片貼片面；
[0040] 5為中繼天線；
[0041] 10為衛(wèi)星星體；
[0042] 20為雷達天線。
【具體實施方式】
[0043] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0044] 在本實施例中，本發(fā)明提供的低傾角軌道雷達衛(wèi)星的太陽陣驅(qū)動擺動方法，包括 如下步驟：
[0045] 步驟1 :根據(jù)軌道傾角i確定太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β的變化范圍；
[0046] 步驟2 :根據(jù)雷達衛(wèi)星的斜飛狀態(tài)和構(gòu)型布局，確定太陽陣的安裝面和安裝角度；
[0047] 步驟3 :根據(jù)太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β和衛(wèi)星飛行姿態(tài)確定太陽陣的擺 動角度，進而確定太陽陣的驅(qū)動狀態(tài)。
[0048] 步驟4:根據(jù)太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角、衛(wèi)星軌道參數(shù)以及衛(wèi)星飛行姿態(tài) 計算太陽陣的光照角和光照時間的變化曲線。
[0049] 在圖1中圖中0a/0b為衛(wèi)星質(zhì)心，ObZ b為垂直于星箭分離面，指向雷達天線，此軸也 是衛(wèi)星的縱軸，ObYb為垂直指向收攏狀態(tài)下的太陽電池陣陣面，背向中繼天線，O bXb為按右 手法則確定，OaZa為與衛(wèi)星縱軸成45〇夾角，0 aXa為與0 bXb軸重合，0 aYa為按右手法則確定。
[0050] 在步驟1中，當軌道傾角為i < 66. 5°，則太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之間夾角β的 變化范圍為-23. 5° -i至23. 5° +i ;當軌道傾角i彡66. 5°，則太陽矢量與衛(wèi)星軌道面之 間夾角β的變化范圍為-90°~90°。
[0051] 在步驟2中，根據(jù)衛(wèi)星的斜飛狀態(tài)為左側(cè)視或右側(cè)視，將太陽陣安裝在星