[发明专利]一种提高有效载荷观测效率的卫星编队构形保持控制方法

权利要求书

1.一种提高有效载荷观测效率的卫星编队构形保持控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据工程实际建立具体约束条件；

步骤二、根据相对导航信息获取编队参数调整量(Δa，Δe，Δu)，代入下式计算编队保持控制量：

此时的控制量为γ的函数；

其中，第一次喷气时在纬度幅角为时刻，喷气量将产生的切向速度增量是ΔV₁；第二次喷气时在纬度幅角为时刻，喷气量将产生的切向速度增量是ΔV₂；第三次喷气时在纬度幅角为时刻，喷气量将产生的切向速度增量是ΔV₃；第四次喷气时在纬度幅角为时刻，喷气量将产生的切向速度增量是ΔV₄；可以看出γ就是相对于u₀，即arctan(δΔe_Y/δΔe_X)偏置的角度，从而保证编队控制的纬度幅角不会在有效载荷的观测范围；同时考虑触发时间与起控时间存在时间差的影响，记触发时间对应的纬度幅角为u₀，第一次喷气时在纬度幅角为u₁时刻，则

du＝-1.5(u₁-u₀)Δa

步骤三、根据步骤一所得的工程约束条件确定γ可行的取值范围；

考虑极端情况，成像区域为[u₀，u₀+β°]，则根据前述约束条件得到γ必须满足如下条件才能保证4次脉冲控制均不在有效载荷观测范围：γ≥γ₁°，其中，90>γ₁>0；每次实际工作弧段，按照有效载荷最长开机T₁min计算，对应纬度幅角范围为β°；

步骤四、得到最优γ，即γ＝γ₁°，代入以下优化方程，实现燃料消耗优化；

f_min＝|ΔV₁|+|ΔV₂|+|ΔV₃|+|ΔV₄|。

2.根据权利要求1所述的一种提高有效载荷观测效率的卫星编队构形保持控制方法，其特征在于，约束条件包括编队控制与有效载荷工作之间最小间隔约束和载荷观测弧段约束。

3.根据权利要求2所述的一种提高有效载荷观测效率的卫星编队构形保持控制方法，其特征在于，编队控制与有效载荷工作之间最小间隔约束为从编队控制开始到有效载荷观测状态建立之间至少需要时间间隔T；对应的Δu为α°。

4.根据权利要求2所述的一种提高有效载荷观测效率的卫星编队构形保持控制方法，其特征在于，所述载荷观测弧段约束为每次实际工作弧段，按照有效载荷最长开机T₁min计算，对应纬度幅角范围为β°。