[发明专利]火星探测器双组元多档推力器配置和布局方法及系统

说明书

本发明提供了一种火星探测器双组元多档推力器配置和布局方法及系统，包括：步骤S1：获取底板集中布局方案选择结果信息；步骤S2：获取分档主备配套结果信息；步骤S3：对3档推力器组合工作模式进行构造，完成推力器力臂长度协调安装；步骤S4：以探测器总体构型与布局为基础，对推力器布局位置合理及设计代价进行权衡，考虑探测器力学环境对推力器的布局位置的约束，推力器羽流及工作热影响，结合单机设备的布局状态，确定推力器布局位置；步骤S5：获取火星探测器双组元多档推力器配置和布局信息。本发明充分考虑了火星探测器布局空间及系统资源限制，解决了资源约束下推力器布局问题，满足探测器姿轨控的工作要求。

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，具体地，涉及一种火星探测器双组元多档推力器配置和布局方法及系统。

背景技术

火星探测工程是当前深空探测领域的重要热点内容之一。任务的实现是在其他工程系统支持下，以火星探测器为探测主体，进行行星际飞行。其中，推力器作为实现火星探测器姿轨控的重要设备，其布局配置显得尤为重要。

按照常规地球卫星的布局方案，推力器一般布局安装在平台各顶点或各棱边中央位置，采用大、小推力2档配置，设置力偶布局，满足姿轨控主备控制的要求，卫星平台留出较为充裕的布局空间，避让羽流和热影响。

专利文献CN109367821A公开了一种GEO轨道卫星推力器构型，由1台远地点发动机和16台姿控推力器组成，1台远地点发动机位于卫星底板中心，推力矢量与星体-Z轴平行；16台姿控推力器中8台姿控推力器布置于底板，8台姿控推力器布置于卫星东侧和西侧。本发明采用较少数量的推力器和较为紧凑的布局构型方式实现功能要求的同时兼顾备份功能的实现，满足卫星变轨和三轴姿态控制需求，具有较高的冗余度，可简化推力器连接管路走向，便于推力器在卫星上的安装实施及测量，减少推力器羽流对星体影响。该专利在结构和性能上仍然有待提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种火星探测器双组元多档推力器配置和布局方法及系统。

根据本发明提供的一种火星探测器双组元多档推力器配置和布局方法，包括：

步骤S1：根据火星探测总体构型参数信息、火星探测总体布局参数信息，获取底板集中布局方案选择结果信息；

步骤S2：根据火星探测任务目标参数信息，获取分档主备配套结果信息；

步骤S3：以姿轨控任务需求为基础，分析干扰力矩的要求及安装位置约束，对3档推力器组合工作模式进行构造，完成推力器力臂长度协调安装；

步骤S4：以探测器总体构型与布局为基础，对推力器布局位置合理及设计代价进行权衡，考虑探测器力学环境对推力器的布局位置的约束，推力器羽流及工作热影响，结合单机设备的布局状态，确定推力器布局位置；

步骤S5：获取火星探测器双组元多档推力器配置和布局信息。

优选地，所述步骤S1包括：步骤S1.1：根据火星探测总体构型参数信息、火星探测总体布局参数信息，获取推力器羽流及工作热影响研究结果信息；步骤S1.2：根据推力器羽流及工作热影响研究结果信息，获取推力器布局资源统计梳理信息。

优选地，所述步骤S1还包括：

步骤S1.3：根据推力器布局资源统计梳理信息、双组元推进系统管路连接特点参数，获取推力器底板集中布局方式利弊分析结果信息；

步骤S1.4：根据推力器底板集中布局方式利弊分析结果信息，获取底板集中布局方案选择结果信息。

优选地，所述步骤S2包括：

步骤S2.1：从火星探测任务目标和技术方案出发，根据火星探测任务目标参数信息，获取推力器配置需求信息、推力器设计指标参数信息。