CN103144784A - 一种适用于导航geo卫星的离轨方法 - Google Patents

一种适用于导航geo卫星的离轨方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103144784A
CN103144784A CN2013100598294A CN201310059829A CN103144784A CN 103144784 A CN103144784 A CN 103144784A CN 2013100598294 A CN2013100598294 A CN 2013100598294A CN 201310059829 A CN201310059829 A CN 201310059829A CN 103144784 A CN103144784 A CN 103144784A
Authority
CN
China
Prior art keywords
satellite
normal track
leaves
orbit
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100598294A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103144784B (zh
Inventor
高照照
杨慧
张云彤
袁莉芳
李美红
王海红
定宇
雪丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Spacecraft System Engineering filed Critical Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority to CN201310059829.4A priority Critical patent/CN103144784B/zh
Publication of CN103144784A publication Critical patent/CN103144784A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103144784B publication Critical patent/CN103144784B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于导航GEO卫星的离轨方法，包括以下步骤，（1）确定离轨卫星中卫星设备的工作状态，及离轨前星上推进剂剩余情况；（2）根据所述卫星设备的工作状态及所述推进剂剩余情况，确定卫星离轨方案；（3）根据所述卫星离轨方案，对卫星离轨用推力器的性能进行标定；（4）利用所述卫星离轨用推力器实施所述卫星离轨方案，并在卫星完成离轨操作后，对离轨卫星进行钝化操作。本发明给出了导航GEO卫星离轨操作及要求，确保证了导航GEO卫星寿命结束后顺利进入弃置轨道。

Description

一种适用于导航GEO卫星的离轨方法
技术领域
本发明属于航天飞行器设计领域，涉及一种适用于导航GEO卫星的离轨方法。
背景技术
由于卫星导航具有覆盖区域大、作用距离远以及受自然灾害破坏小等优点，因此卫星导航得到了广泛应用。随着航天科技的发展，人类利用太空的能力不断增强，空间资源变得日趋紧张。GEO卫星数量急剧增加，每年都有部分卫星失去控制，在地球同步轨道附近振荡，对在轨正常运行卫星和未来发射的GEO卫星形成潜在的危险。为了减少地球静止轨道空间碎片，净化地球静止轨道空间环境，建议将即将死亡的卫星送入坟墓轨道。坟墓轨道亦称为弃星轨道或死亡轨道。
对于坟墓轨道的近地点最小高度，国际上有三种建议。IAA建议坟墓轨道的近地点最小高度为：GEO高度+300～400km；ITU建议坟墓轨道的近地点最小高度为：GEO高度+300km；IADC建议坟墓轨道的近地点最小高度为：
Figure BDA00002860226100011
式中：Cr是卫星表面反射系数，当卫星表面为镜反射时取2，当卫星表面为黑体时取1；A是卫星垂直太阳光的照射面积；m是卫星质量。
我国区域导航星座使用了一定数量的静止轨道卫星，并且后续全球星座将继续使用一些静止轨道卫星。为了不影响以后我国对区域星座GEO轨位的使用，必须使寿命结束的导航GEO卫星正常离开GEO轨道。目前尚无标准的离轨方法可借鉴。
从以上分析可知，有必要提供导航GEO卫星的离轨方法来完成静止导航卫星离轨操作，以支后续全球导航星座组网建设工作。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种适用于导航GEO卫星的离轨方法，本发明给出了导航GEO卫星离轨操作及要求，确保证了导航GEO卫星寿命结束后顺利进入弃置轨道。
本发明的技术解决方案是：一种适用于导航GEO卫星的离轨方法，包括以下步骤，
（1）确定离轨卫星中卫星设备的工作状态，及离轨前星上推进剂剩余情况；所述卫星设备的工作状态包括控制推进分系统工作状态、电源分系统工作状态、有效载荷分系统工作状态以及遥测遥控分系统工作状态；推进剂剩余情况用于确定当前时刻的卫星推进剂能否完成卫星的离轨操作；
（2）根据所述卫星设备的工作状态及所述推进剂剩余情况，确定卫星离轨方案，所述卫星离轨方案包括卫星离轨后轨道高度、离轨控制批次和控制量、离轨后轨道偏心率、离轨所需推进剂使用量；
（3）根据所述卫星离轨方案，对卫星离轨用推力器的性能进行标定；
（4）利用所述卫星离轨用推力器实施所述卫星离轨方案，并在卫星完成离轨操作后，对离轨卫星进行钝化操作，所述钝化操作包括剩余燃料排空、高压气瓶排空、星上活动部件钝化以及蓄电池钝化。
所述卫星离轨用推力器的性能进行标定的方法为：
通过遥控指令控制所述卫星离轨用推力器进行喷气；
对喷气后卫星轨道进行测定；
根据测定结果对所述卫星离轨用推力器进行标定。
所述卫星离轨后轨道高度至少为300km。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
（1）本发明方法适用于导航GEO卫星离轨操作，考虑了工程实际的各种约束条件，满足工程实际的要求。
（2）本发明根据导航GEO卫星实际情况给出了导航GEO卫星离轨高度要求，保证卫星离轨高度满足要求。
（2）本发明离轨控制操作是根据导航GEO卫星离轨推力器的实际性能为依据，确保卫星离轨高度的精度要求。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面就结合附图对本发明做进一步介绍。
如图1所示，为本发明流程图，具体步骤如下：
第一步确定需要离轨卫星星上设备的工作状态，同时分析离轨前星上推进剂剩余情况。其中，该星上设备的工作状态包括控制推进分系统工作状态、电源分系统工作状态、有效载荷分系统工作状态以及遥测遥控分系统工作状态；星上推进剂剩余情况用于明确当前卫星的推进剂是否足够完成当前卫星的离轨操作。
第二步根据上述确定的星上设备的工作状态及推进剂剩余情况，指定卫星离轨方案。该离轨方案包括卫星离轨后轨道高度、离轨控制批次和控制量、离轨后轨道偏心率、离轨所需推进剂使用量。
第三步根据上述确定的卫星离轨方案，对卫星离轨用推力器的性能进行标定，具体标定过程是：遥控使推力器喷气，对喷气后轨道进行测定，将测轨结果与推力器喷气对轨道影响的仿真结果作比较，分析确定推力器实际效率。根据标定结果，按照卫星离轨方案制定离轨实施控制策略，对卫星实施离轨操作，推力器标定可保证离轨控制的精度，以确保离轨高度和偏心率满足要求。
第四步在完成对卫星离轨操作使卫星到达设定轨道高度后，对离轨卫星进行钝化操作，以保证卫星在离轨轨道上的安全性。该钝化操作包括剩余燃料排空、高压气瓶排空、星上活动部件钝化以及蓄电池钝化。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种适用于导航GEO卫星的离轨方法，其特征在于，包括以下步骤，
（1）确定离轨卫星中卫星设备的工作状态，及离轨前星上推进剂剩余情况；所述卫星设备的工作状态包括控制推进分系统工作状态、电源分系统工作状态、有效载荷分系统工作状态以及遥测遥控分系统工作状态；推进剂剩余情况用于确定当前时刻的卫星推进剂能否完成卫星的离轨操作；
（2）根据所述卫星设备的工作状态及所述推进剂剩余情况，确定卫星离轨方案，所述卫星离轨方案包括卫星离轨后轨道高度、离轨控制批次和控制量、离轨后轨道偏心率、离轨所需推进剂使用量；
（3）根据所述卫星离轨方案，对卫星离轨用推力器的性能进行标定；
（4）利用所述卫星离轨用推力器实施所述卫星离轨方案，并在卫星完成离轨操作后，对离轨卫星进行钝化操作，所述钝化操作包括剩余燃料排空、高压气瓶排空、星上活动部件钝化以及蓄电池钝化。
2.如权利要求1所述离轨方法，其特征在于，所述卫星离轨用推力器的性能进行标定的方法为：
通过遥控指令控制所述卫星离轨用推力器进行喷气；
对喷气后卫星轨道进行测定；
根据测定结果对所述卫星离轨用推力器进行标定。
3.如权利要求1所述离轨方法，其特征在于，所述卫星离轨后轨道高度至少为300km。
CN201310059829.4A 2013-02-26 2013-02-26 一种适用于导航geo卫星的离轨方法 Active CN103144784B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310059829.4A CN103144784B (zh) 2013-02-26 2013-02-26 一种适用于导航geo卫星的离轨方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310059829.4A CN103144784B (zh) 2013-02-26 2013-02-26 一种适用于导航geo卫星的离轨方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103144784A true CN103144784A (zh) 2013-06-12
CN103144784B CN103144784B (zh) 2015-12-23

Family

ID=48543182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310059829.4A Active CN103144784B (zh) 2013-02-26 2013-02-26 一种适用于导航geo卫星的离轨方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103144784B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109521441A (zh) * 2018-11-20 2019-03-26 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 北斗卫星导航系统中轨道卫星废弃轨道优化设计方法
CN109515758A (zh) * 2018-11-05 2019-03-26 中国空间技术研究院 一种利用残余推进剂和氦气的geo卫星离轨方法
CN109927941A (zh) * 2019-04-08 2019-06-25 北京电子工程总体研究所 一种基于预测离轨点精度的自主允许离轨判断方法
CN111619828A (zh) * 2020-04-20 2020-09-04 中国卫通集团股份有限公司 一种同步轨道卫星离轨的方法及装置
CN112298606A (zh) * 2020-09-29 2021-02-02 北京空间飞行器总体设计部 一种用于地球静止轨道通信卫星的离轨方法
CN112461060A (zh) * 2020-11-17 2021-03-09 航天科工火箭技术有限公司 一种火箭末级离轨控制方法和装置
CN113942664A (zh) * 2021-09-08 2022-01-18 上海空间推进研究所 行星着陆器推进系统钝化装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325399A (ja) * 1991-04-26 1992-11-13 Nec Corp 人工衛星の軌道制御装置
US20050205717A1 (en) * 2002-09-26 2005-09-22 The Boeing Company Method of operating a satellite for end-of-life maneuvers
CN101508347A (zh) * 2009-03-06 2009-08-19 上海微小卫星工程中心 航天器推进系统在轨自主关机控制方法
CN101767657A (zh) * 2009-12-30 2010-07-07 哈尔滨工业大学 一种基于电动力绳系的卫星离轨装置及方法
CN102424116A (zh) * 2011-12-08 2012-04-25 中国空间技术研究院 一种静止轨道卫星变轨策略优化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325399A (ja) * 1991-04-26 1992-11-13 Nec Corp 人工衛星の軌道制御装置
US20050205717A1 (en) * 2002-09-26 2005-09-22 The Boeing Company Method of operating a satellite for end-of-life maneuvers
CN101508347A (zh) * 2009-03-06 2009-08-19 上海微小卫星工程中心 航天器推进系统在轨自主关机控制方法
CN101767657A (zh) * 2009-12-30 2010-07-07 哈尔滨工业大学 一种基于电动力绳系的卫星离轨装置及方法
CN102424116A (zh) * 2011-12-08 2012-04-25 中国空间技术研究院 一种静止轨道卫星变轨策略优化方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
石恒,徐世杰: "连续小推力航天器自主导航及在轨参数标定", 《中国空间科学技术》 *
罗刚桥: "地球静止轨道卫星寿命末期离轨方案研究", 《航天器环境工程》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109515758A (zh) * 2018-11-05 2019-03-26 中国空间技术研究院 一种利用残余推进剂和氦气的geo卫星离轨方法
CN109521441A (zh) * 2018-11-20 2019-03-26 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 北斗卫星导航系统中轨道卫星废弃轨道优化设计方法
CN109521441B (zh) * 2018-11-20 2023-04-11 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 北斗卫星导航系统中轨道卫星废弃轨道优化设计方法
CN109927941A (zh) * 2019-04-08 2019-06-25 北京电子工程总体研究所 一种基于预测离轨点精度的自主允许离轨判断方法
CN111619828A (zh) * 2020-04-20 2020-09-04 中国卫通集团股份有限公司 一种同步轨道卫星离轨的方法及装置
CN111619828B (zh) * 2020-04-20 2021-12-07 中国卫通集团股份有限公司 一种同步轨道卫星离轨的方法及装置
CN112298606A (zh) * 2020-09-29 2021-02-02 北京空间飞行器总体设计部 一种用于地球静止轨道通信卫星的离轨方法
CN112461060A (zh) * 2020-11-17 2021-03-09 航天科工火箭技术有限公司 一种火箭末级离轨控制方法和装置
CN113942664A (zh) * 2021-09-08 2022-01-18 上海空间推进研究所 行星着陆器推进系统钝化装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103144784B (zh) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103144784B (zh) 一种适用于导航geo卫星的离轨方法
CN103080766B (zh) 用于扩展移动接收器定位能力的覆盖范围的方法和仪器
CN110426720B (zh) 星间测量实现geo卫星机动后快速恢复方法
Jurado et al. Rosetta lander Philae: Flight Dynamics analyses for landing site selection and post-landing operations
CN106094529B (zh) 编队任务多脉冲控制条件下的推力器在轨自主标定方法
Cichan et al. Mars base camp updates and new concepts
Xu et al. Orbit determination and thrust force modeling for a maneuvered GEO satellite using two-way adaptive Kalman filtering
Navakitkanok et al. THEOS orbit maintenance: assessment of 2 years of operations
CN109094819A (zh) 航天器受控再入落区设计方法
RU2456217C2 (ru) Способ управления ракетами космического назначения
Klinkrad et al. Re-entry prediction and on-ground risk estimation
Martin et al. Flight dynamics analysis for philae landing site selection
You et al. Navigating Mars reconnaissance orbiter: Launch through primary science orbit
Moussi et al. Spot 2 End-of-Life: Disposal Maneuvers
Karutin et al. GLONASS
Canalias et al. Philae descent trajectory computation and landing site selection on comet Churymov-Gerasimenko
Nett et al. Atmospheric dynamics mission: Aeolus
Sancho et al. Metop-A De-orbiting using very large In-Plane Maneuvers
Peiro et al. Galileo in-orbit control strategy
Couhert et al. Contribution of DORIS in Unveiling Systematic Errors in Altimeter Satellites' Precise Orbits
Fujishin et al. The CloudSat Mission: A 25-Year NASA Success Story
Cucurull Space and ground-based GNSS activities at NOAA
Pardini et al. Orbital decay analysis, reentry predictions and risk assessment for the GOCE satellite
Larson et al. Establishment of a Spaceport Network Architecture
Lead Refining the GPS Space Service Volume (SSV)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant