[发明专利]减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法

权利要求书

1、减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于包括：

步骤(1)强制卸载：

a1、根据航天器在轨飞行的时间，估算环境力矩引起的动量积累大小，确定航天器出现角动量卸载的时刻，当航天器在轨飞行的时间会出现卸载时，进入步骤b1，当航天器在轨飞行的时间不会出现卸载时，进入步骤(2)；

b1、在地面可见弧段，由地面向航天器注入卸载指令，注入卸载指令的时间要保证在地面可见弧段卸载完成；

c1、航天器上控制软件响应地面指令，利用喷气控制进行动量轮卸载；

d1、卸载期间，航天器上自动累计喷气时间，并将此时间作为遥测数据，传回地面，供地面进行喷气补偿计算时使用；

e1、地面注入卸载完成指令，清除强制卸载状态字；

步骤(2)姿控喷气摄动对定轨进行补偿：

a2、根据遥测数据计算喷气总摄动加速度在航天器本体坐标系中的分量；

b2、结合航天器姿态与轨道，计算喷气总摄动加速度在航天器惯性坐标系中的分量；

c2、在定轨计算时计入喷气总摄动加速度在航天器惯性坐标系中的分量，以补偿姿控喷气对轨道确定精度的影响；

步骤(3)变轨前后姿控喷气对轨控精度影响的补偿：

a3、建立调姿的喷气摄动数表；

b3、在轨控计算时，结合喷气摄动数表，估算调姿机动喷气的摄动，加入到轨控计算中，以补偿喷气摄动对变轨精度的影响。

2、根据权利要求1所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)中的卸载指令采用数据块的形式或指令形式。

3、根据权利要求1所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于所述的地面向航天器注入卸载指令的方法是：地面将姿控数据块按照通讯协议进行打包后，发送到航天器的数据管理系统，再发送到航天器上的控制计算机，控制计算机接收后将其解码更新航天器上的卸载状态字。

4、根据权利要求1所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于步骤(1)中所述的利用喷气控制进行动量轮卸载的方法是：航天器根据卸载状态字，自主进入动量轮卸载模式，控制动量轮的角动量回到标称值，卸载期间对星体姿态的影响由喷气控制进行抑制，喷气控制采用相平面控制方法完成，卸载完成后，航天器根据动量轮角动量和姿态估值自主退出卸载模式，恢复正常控制。

5、根据权利要求1所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于步骤(2)中根据遥测数据计算喷气总摄动加速度在航天器本体坐标系中的分量的方法是：首先根据遥测数据中获得的各个推力器点火累计时间计算各个推力器的平均推力加速度；然后计算所有推力器总摄动加速度在航天器本体坐标系中的分量。

6、根据权利要求1所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于：所述步骤(3)中调姿的喷气摄动数表包括点火姿态喷气摄动表和恢复巡航姿态喷气摄动表。

7、根据权利要求6所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于：所述点火姿态喷气摄动表的输入是点火初始姿态相对于姿态机动控前姿态的相对姿态和从姿态机动开始时刻起算的相对时间，输出是摄动加速度在初始姿态本体系的三分量。

8、根据权利要求6所述的减小姿控喷气对轨道影响的估计与补偿方法，其特征在于：所述恢复巡航姿态喷气摄动表的输入是太阳方向在点火关机时姿态本体系中的三分量和从姿态机动开始时刻起算的相对时间，输出是摄动加速度在姿态机动控前姿态本体系的三分量。