[发明专利]一种基于电动力绳系的卫星离轨装置及方法

权利要求书

1.一种基于电动力绳系的卫星离轨装置，其特征是：它由绳索(1)、绳索释放及回收装置(2)、控制模块(3)和电子收集发射器(4)组成，所述绳索(1)由绝缘绳段和导电绳段组成；所述控制模块(3)的控制信号输出端与绳索释放及回收装置(2)的控制信号输入端连接，绳索(1)的绝缘绳段的末端固定在绳索释放及回收装置(2)上，绳索(1)的导电绳段的末端与电子收集发射器(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电动力绳系的卫星离轨装置，其特征在于所述绳索(1)的导电绳段为铝导线编制的网状结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于电动力绳系的卫星离轨装置，其特征在于绳索(1)的绝缘绳段为具有高抗压能力和强绝缘性能的复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种基于电动力绳系的卫星离轨装置，其特征在于绳索(1)为长度小于或等于10KM的绳索。

5.基于权利要求1的一种基于电动力绳系的卫星离轨方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、绳索释放及回收装置(2)释放绳索(1)；

步骤二、根据卫星初始轨道六要素，确定当前时刻卫星所在位置的经度、纬度和高度，获得当前位置的磁场强度B；

步骤三、根据公式：

FE=-B2L2v0cosαR]]>

获得绳索产生的洛仑兹力；式中R为绳索总电阻；L是绳索长度，v₀是卫星的运行速度，α是绳索与当前位置的铅垂线的夹角；所述绳索与当前位置的铅垂线的夹角α由公式：

α=arcsin[B2Lv06RΓ(mB+mT4)]]]>

获得，式中m_B为末端质量、m_T为绳索的质量，Γ为梯度场的场强；

所述梯度场的场强Γ由公式：

Γ=ω02=v02/r2=GME/r3]]>

获得；式中ω₀为卫星角速度；r为轨道半径；G为万有引力常量；M_E为地球质量；

步骤四、根据卫星轨道摄动方程将步骤三获得的洛仑兹力沿径向、切向和平面外三个方向分解为径向力f_r、切向力f_θ和平面外力f_n，获得下一时刻的轨道六要素，确定卫星轨道的当前高度；

步骤五、判断步骤四获得的卫星轨道的当前高度是否小于等于120km，如果判断结果为否，则返回执行步骤二；如果判断结果为是，则完成卫星离轨过程。