一种敏捷卫星的结构布局参数确定方法

摘要

一种敏捷卫星的结构布局参数确定方法，分为太阳帆板布局参数优化和星敏感器布局参数优化两部分。太阳帆板布局参数优化的优化目标设定为每轨太阳帆板能源产生值，优化目标的约束变量为轨道参数、姿态参数和太阳帆板的有效充电条件，可变参数为太阳帆板的安装角度。通过数学求解可以求得太阳帆板安装角度的最优值。星敏感器布局参数优化的优化目标设定为星敏感器可用时段，优化目标的约束变量为轨道参数和姿态参数，可变参数为星敏感器的安装角度。通过数学求解，迭代计算星敏感器的安装角度，可以获取每轨星敏感器可用时段的最优值。本发明方法可以在满足敏捷卫星工作模式和卫星任务应用模式的前提下，最大限度的提高敏捷卫星的应用效能。

主权项

一种敏捷卫星的结构布局参数确定方法，其特征在于步骤如下：(1)确定观测区域的地理位置；(2)根据观测区域、观测时间、对观测区域的重访要求和重访周期，确定卫星的轨道参数；(3)根据卫星轨道参数、观测区域，确定卫星上支撑观测的有效载荷，并确定各有效载荷的开机时间及所需的功率；(4)将支撑观测的各单个有效载荷所需功率乘以对应的开机时间，得到各单个有效载荷所需的能源，各单个有效载荷所需能源相加，得到载荷能源需求量；(5)根据观测区域、卫星轨道参数、卫星成像模式计算在每一个轨道周期内卫星可能的姿态机动角度值；(6)设定太阳帆板的安装角度初值，在此基础上，确定每一个轨道周期内卫星所有可能的姿态机动角度值的持续时间以及每一个姿态机动角度值下太阳帆板与太阳光线的夹角，由此计算卫星在每一个姿态机动角度值下太阳帆板所能获取的能源量，将整轨所有可能的姿态角度值下对应的太阳帆板所能获取的能源量相加，得到在某一固定太阳帆板安装角度下卫星整轨的能源获取量；(7)不断改变步骤(6)中太阳帆板的安装角度初值，直至寻找到卫星整轨的能源获取量大于载荷能源需求量且卫星整轨的能源获取量的绝对值最大时对应的太阳帆板的安装角度值，作为太阳帆板的最优安装角度值；(8)设定星敏感器的安装角度初值，在此基础上，确定每一个轨道周期内卫星所有可能的姿态机动角度值所对应的星敏感器可用时段，由此得到在某一固定星敏感器安装角度下卫星整轨的星敏感器可用总时间；(9)不断改变步骤(8)中星敏感器的安装角度初值，直至寻找到整轨的星敏感器可用总时间最大值对应的星敏感器的安装角度值，作为星敏感器的最优安装角度值。