[发明专利]一种为卫星星座提供在轨服务的服务轨道设计方法

权利要求书

1.一种为卫星星座提供在轨服务的服务轨道设计方法，其特征在于：所述的服务轨道为以地球为焦点的椭圆轨道，与所述的被服务的卫星星座轨道共面相交，且只有一个交点，所述椭圆轨道的周期、偏心率和半长轴与所述的卫星星座对应轨道上目标卫星间的相位差的关系，满足运行在所述服务轨道上的轨道服务航天器每次通过轨道交点时，均与所述的卫星星座对应轨道上不同的目标卫星交会。

2.根据权利要求1所述的为卫星星座提供在轨服务的服务轨道设计方法，其特征在于：所述椭圆轨道的参数确定方法包含以下步骤：

所述服务轨道的半长轴a_α的确定步骤：通过如下公式计算得到：

aα=R×(kn)23---(1)]]>

R——所述被服务的卫星星座轨道半径

n——所述被服务的卫星星座轨道上卫星的个数

k——和n互质的整数，其取值需使求得的a_α和R满足相交条件其中R₀为地球半径

所述服务轨道的离心率e_α的确定步骤，通过如下公式计算得到：

eα=Raα-1---(2)]]>

R——所述被服务的卫星星座轨道半径

a_α——所述服务轨道的半长轴

所述服务轨道的轨道倾角的确定步骤：所述服务轨道的轨道倾角等于所述被服务卫星星座轨道的轨道倾角；

所述的服务轨道的升交点赤经的确定步骤：所述的服务轨道的升交点赤经等于所述的被服务卫星星座轨道的升交点赤经；

所述的服务轨道的近地点幅角的确定步骤：所述的服务轨道的近地点幅角等于所述的被服务卫星星座轨道的近地点幅角；

所述的服务轨道的参考时刻真近点角的确定步骤：包含以下步骤：

第一步：根据公式(3)计算所述服务卫星参考时刻的偏近点角E_α

(π-f0)R3μ=πaα3μ-aα3μ(Eα-eαsinEα)---(3)]]>

f₀——所述第一颗被选定服务卫星参考时刻真近点角

第二步：将所述服务卫星参考时刻的偏近点角E_α代入公式(4)计算得到所述服务卫星参考时刻的真近点角f₀。

cosfα=cosEα-eα1-eαcosEα---(4)]]>