[发明专利]一种超低轨道卫星的轨道维持方法

权利要求书

1.一种超低轨道卫星的轨道维持方法，其特征在于，包括：

设置卫星参数以及大气参数，根据所述卫星参数以及所述大气参数构建轨道动力学模型，其中，所述卫星参数包括卫星轨道参数、卫星基本参数以及初始卫星轨道控制参数；根据所述卫星参数以及所述大气参数构建轨道动力学模型，包括：根据所述大气参数进行数据拟合得到大气密度与高度之间的对应关系，根据所述对应关系以及所述卫星参数构建大气阻力模型；根据所述卫星轨道参数、所述卫星基本参数以及所述大气阻力模型构建轨道摄动模型；

构建优化模型，根据所述优化模型、所述轨道动力学模型、所述卫星轨道参数以及所述卫星基本参数对所述初始卫星轨道控制参数进行优化得到优化后的轨道控制参数，其中，所述优化模型包括多个优化约束条件；

根据所述优化后的轨道控制参数控制吸气式推进系统收集空气以及排出空气实现对超低轨道卫星维轨；

若所述初始卫星轨道控制参数不包括在近地点处沿速度方向施加的脉冲速度，则所述排出空气所对应的弧段包括两段弧段，分别为第一弧段和第二弧段，真近点角包括所述第一弧段对应的第一真近点角以及所述第二弧段对应的第二真近点角，推力包括所述第一弧段对应的第一推力以及所述第二弧段对应的第二推力；

若所述初始卫星轨道控制参数不包括在近地点处沿速度方向施加的脉冲速度，根据所述优化后的轨道控制参数控制吸气式推进系统收集空气以及排出空气实现对超低轨道卫星维轨，包括：根据所述收集空气所对应的弧段的真近点角确定卫星在超低轨道运行过程中收集空气的弧段，在卫星沿超低轨道运行的第一个周期内在所述收集空气的弧段收集空气；在卫星沿超低轨道运行的第二个周期内分别根据所述第一推力在所述第一弧段排出空气以及根据所述第二推力在所述第二弧段排出空气，以实现对超低轨道卫星维轨，其中，所述第一个周期和第二个周期分别为卫星沿超低轨道运行的相邻两个运行周期；

若所述初始卫星轨道控制参数包括在近地点处沿速度方向施加的脉冲速度，则所述排出空气所对应的弧段包括一段弧段，为第三弧段，所述真近点角包括所述第三弧段对应的第三真近点角，所述推力包括所述第三弧段对应的第三推力；

若所述初始卫星轨道控制参数包括在近地点处沿速度方向施加的脉冲速度，根据所述优化后的轨道控制参数控制吸气式推进系统收集空气以及排出空气实现对超低轨道卫星维轨，包括：在卫星沿超低轨道运行的一运行周期内，当运行到所述收集空气的弧段时收集空气，并根据脉冲速度在所述收集空气过程中在近地点施加沿速度方向化学推力；在所述运行周期内，根据所述第三推力在所述第三弧段排出空气，以实现对超低轨道卫星维轨；

所述初始卫星轨道控制参数包括以下参数：收集空气所对应的弧段的真近点角、排出空气所对应的弧段的真近点角，电推进系统在所述弧段沿速度方向施加的推力或在近地点处沿速度方向施加的脉冲速度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优化模型、所述轨道动力学模型、所述卫星轨道参数以及所述卫星基本参数对所述初始卫星轨道控制参数进行优化得到优化后的轨道控制参数，包括：

根据所述初始卫星轨道控制参数、所述卫星轨道参数、所述卫星基本参数以及所述轨道动力学模型确定卫星排出空气结束时刻的状态信息；

判断所述状态信息以及所述初始卫星轨道控制参数是否满足所述多个优化约束条件；

若不满足，则优化调整所述初始卫星轨道控制参数，直到所述状态信息以及所述初始卫星轨道控制参数满足所述多个优化约束条件为止，得到所述优化后的轨道控制参数。

3.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；

处理器，用于执行存储器中存储的指令执行如权利要求1～2任一项所述的方法。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～2任一项所述的方法。