[发明专利]一种适用于地球静止轨道卫星平台的近地点变轨方法

权利要求书

1.一种适用于地球静止轨道卫星平台的近地点变轨方法，其特征在于步骤如下：

(1)控制卫星转入地球搜索模式，在地球搜索模式下进行陀螺漂移标定，确定陀螺常值漂移，控制卫星向远地点轨道升高；

(2)当卫星达到地球敏感器可用的轨道弧段高度后进行地球搜索；

(3)地球敏感器搜索到地球信号后，控制卫星工作模式转入地球指向模式；

(4)卫星转入地球指向模式后进行陀螺漂移标定，完成标定后比较并记录地面陀螺漂移标定结果、地球搜索模式陀螺标定结果和地球指向模式陀螺标定结果；

(5)控制卫星本体调整至轨道平面内指定位置，所述指定位置为以卫星质心为中心，X轴指向卫星星体纵轴，Z轴指向卫星运动时面向地球的方向，Y轴按右手正交定则定义建立的坐标系的XOZ平面与轨道平面平行位置；

(6)注入陀螺漂移补偿值，将卫星工作模式转入全陀螺地球指向模式，卫星继续向远地点轨道升高；

(7)在卫星到达远地点前，进行俯仰姿态偏置，建立点火姿态；

(8)卫星沿轨道向近地点运动，到达近地点轨道附近时再次注入陀螺漂移补偿值；

(9)将卫星工作模式转入全陀螺远地点模式，卫星推进装置点火工作；

(10)点火结束后，控制卫星工作模式转入太阳捕获模式。

2.根据权利要求1所述的一种适用于地球静止轨道卫星平台的近地点变轨方法，其特征在于：所述步骤(1)中陀螺漂移标定步骤如下：

(a)卫星转入地球搜索模式后，将卫星俯仰姿态偏置设置为20°，将滚动姿态偏置设置为0°，记录姿态稳定后当前时刻t₁₀时刻-Z面上太阳敏感器滚动俯仰姿态输出φ₁₀和θ₁₀以及三轴陀螺积分输出φ_RIGA10,θ_RIGA10,

(b)飞行时间经过20分钟后，记录当前时刻t₁₁时刻-Z面上太阳敏感器滚动俯仰姿态输出φ₁₁和θ₁₁及三轴陀螺积分输出φ_RIGA11,θ_RIGA11,

(c)此时重新将卫星俯仰姿态偏置设置为-20°，滚动姿态偏置设置为0°，记录姿态稳定后当前时刻t₂₀时刻-Z面上太阳敏感器滚动俯仰姿态输出φ₂₀和θ₂₀以及三轴陀螺积分输出φ_RIGA20,θ_RIGA20,

(d)飞行时间经过20分钟后，记录当前时刻t₂₁时刻-Z面上太阳敏感器滚动俯仰姿态输出φ₂₁和θ₂₁以及三轴陀螺积分输出φ_RIGA21,θ_RIGA21,

其中，根据上述公式计算得到的两个常值漂移量求平均值得到常值漂移量B_gx0：

(t₁₁-t₁₀)B_gy0＝(θ_RIGA11-θ_RIGA10)-(θ₁₁-θ₁₀)

(t₂₁-t₂₀)B_gy0＝(θ_RIGA21-θ_RIGA20)-(θ₂₁-θ₂₀)；

计算常值漂移量B_gx0，B_gz0公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种适用于地球静止轨道卫星平台的近地点变轨方法，其特征在于：所述步骤(6)中陀螺漂移补偿值包括轨道常值漂移、轨道角速度产生的漂移，具体计算公式如下：

所述补偿值计算公式为：

其中，轨道角速度产生的漂移计算公式为：

为轨道常值漂移；

C_bo为对应本体系相对轨道系的三轴姿态角θ、ψ的转换矩阵，ω_by为轨道系沿Y轴轨道漂移角速度，其中轨道系以卫星质心为中心，Z轴指向地心，Y轴垂直于轨道平面，X轴根据右手定则判断。