JP6998799B2 - 可変なスラスター制御を用いた軌道上サービスを提供するためのサービス衛星 - Google Patents
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Claims (19)
- ホスト衛星に対してステーションキーピングサービスを行うためのサービス衛星であって、
本体と、少なくとも2つのスラスターと、少なくとも1つのコントローラと、を有し、
前記本体が、前記本体に取り付けられ且つ前記ホスト衛星の外部表面から延在するインターフェースリングに取り付くことによって外方向に延在するインターフェースリングを介する前記ホスト衛星と前記サービス衛星との間の相互接続を実現し、それにより結合した重心を備える相互接続ユニットを形成するように構成された把持機構を備え、
前記少なくとも1つのコントローラが、前記少なくとも2つのスラスターのそれぞれを、前記スラスターの点火中において前記少なくとも2つのスラスターから発生した推進ベクトルが前記結合した重心の通過を避けて前記結合した重心からそれぞれオフセットするような角度方向に選択的に向けることにより、前記相互接続ユニットを実質的に静止軌道に維持するように構成されており、
前記少なくとも1つのコントローラが、前記少なくとも2つのスラスターそれぞれを、前記結合した重心が複数の前記推進ベクトルと前記相互接続ユニットの結合した重心を通過する平面との複数の交点の間に位置するように、選択的に動かすように構成されている、サービス衛星。 - 前記把持機構が、前記インターフェースリングと係合するように構成された少なくとも2つのアームを含んでいる、請求項1に記載のサービス衛星。
- 前記少なくとも1つのコントローラが、
第1の期間中、前記少なくとも2つのスラスターにおける第1のスラスターを第1の角度方向に向けるとともに前記第1のスラスターを点火し、
前記第1の期間中、前記少なくとも2つのスラスターにおける第2のスラスターを前記第1の角度方向と異なる第2の角度方向に向けるとともに前記第2のスラスターを点火し、
前記第1の期間に続く第2の期間中、前記第1のスラスターを前記第2の角度方向に向くように動かすとともに前記第1のスラスターを点火し、
前記第2の期間中、前記第2のスラスターを前記第1の角度方向に向くように動かすとともに前記第2のスラスターを点火する、ように構成されている、請求項1に記載のサービス衛星。 - 前記コントローラが、
前記第1のスラスターが前記第1の角度方向に方向付けされているとき、前記少なくとも2つのスラスターを第1の推進レベルで点火し、
前記第1のスラスターが前記第2の角度方向に方向付けされているとき、前記少なくとも2つのスラスターを前記第1の推進レベルと異なる第2の推進レベルで点火する、ように構成されている、請求項3に記載のサービス衛星。 - 前記コントローラが、前記第2の推進レベルを決定するために、
前記第1のスラスターが前記第1の角度方向に方向付けされているときに前記少なくとも2つのスラスターを前記第1の推進レベルで点火し、
前記相互接続ユニットの少なくとも1つの軸を中心とする角運動量を決定し、
前記角運動量が実質的にゼロに減少するように前記第1のスラスターが前記第2の角度方向に方向付けされているときに、前記少なくとも2つのスラスターが点火されなければならない前記第2の推進レベルを決定する、ように構成されている、請求項4に記載のサービス衛星。 - 前記少なくとも2つのスラスターが、
前記サービス衛星の第1のサイドに配置されて間隔をあけて離れている第1の北側スラスターおよび第2の北側スラスターと、
前記第1のサイドに対して反対側のサービス衛星の第2のサイドに配置されて間隔をあけて離れている第1の南側スラスターおよび第2の南側スラスターと、を含んでいる、請求項5に記載のサービス衛星。 - 前記少なくとも1つのコントローラがさらに、前記推進ベクトルによって発生して前記相互接続ユニットの少なくとも1つの軸を中心とするトルクが実質的に平衡をとるように、前記少なくとも2つのスラスターのそれぞれの推進レベルを調節するように構成されている、請求項1に記載のサービス衛星。
- ホスト衛星に対してステーションキーピングサービスを行うためのサービス衛星であって、
本体と、少なくとも2つのスラスターと、少なくとも1つのコントローラと、を有し、
前記本体が、前記本体に取り付けられ且つ前記ホスト衛星の外部表面から延在するインターフェースリングに取り付くことによって外方向に延在する前記インターフェースリングを介する前記ホスト衛星と前記サービス衛星との間の相互接続を実現し、それにより結合した重心を備える相互接続ユニットを形成するように構成された把持機構を備え、
前記少なくとも1つのコントローラが、前記少なくとも2つのスラスターのそれぞれを、前記スラスターの点火中において前記少なくとも2つのスラスターから発生した推進ベクトルが前記結合した重心の通過を避けて前記結合した重心からそれぞれオフセットするような角度方向に選択的に向けることにより、前記相互接続ユニットを実質的に静止軌道に維持するように構成されており、
前記少なくとも2つのスラスターが、第1のペアのスラスターと第2のペアのスラスターとを含み、
前記少なくとも1つのコントローラがさらに、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターとから発生した前記推進ベクトルが前記結合した重心の通過を避けて前記結合した重心からオフセットするように、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターの一方を第1の角度方向に向けるとともに、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターの他方を前記第1の角度方向と異なる第2の角度方向に向けるように構成されている、サービス衛星。 - 前記少なくとも1つのコントローラがさらに、前記推進ベクトルによって発生して前記相互接続ユニットの少なくとも1つの軸を中心とするトルクが実質的に平衡をとるように、前記第1の角度方向のスラスターを第1の推進レベルで点火するとともに、前記第2の角度方向のスラスターを前記第1の推進レベルと異なる第2の推進レベルで点火するように構成されている、請求項8に記載のサービス衛星。
- 前記コントローラがさらに、第1の期間、前記第1のペアのスラスターを同時に点火し、第2の期間、前記第2のペアのスラスターを同時に点火するように構成されている、請求項8に記載のサービス衛星。
- 前記コントローラがさらに、前記第2の期間の後、前記第1のペアのスラスターを第3の角度方向に向けるとともに前記第2のペアのスラスターを前記第1の角度方向に向け、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターの動作の後、前記第1の期間、前記第2のペアのスラスターを同時に点火するように構成されている、請求項10に記載のサービス衛星。
- 前記コントローラはさらに、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターを順番に点火するように構成されている、請求項11に記載のサービス衛星。
- 前記少なくとも1つのコントローラがさらに、前記推進ベクトルによって発生して前記相互接続ユニットの少なくとも1つの軸を中心とするトルクが実質的に平衡をとるように、第1の期間、前記第1の角度方向のスラスターを所定の推進レベルで点火するとともに、前記第1の期間と異なる第2の期間、前記第2の角度方向のスラスターを所定の推進レベルで点火するように構成されている、請求項8に記載のサービス衛星。
- 前記第2の期間の後の第3の期間において、前記コントローラはさらに、前記第1のペアのスラスターを前記第2の角度方向に向けるとともに前記第2のペアのスラスターを前記第1の角度方向に向け、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターの動作の後、前記第1のペアのスラスターと前記第2のペアのスラスターを順番に点火するように構成されている、請求項13に記載のサービス衛星。
- 前記第1の期間が、前記サービス衛星のリアクションホイールがフルロードする時間であって、
前記第2の期間が、前記リアクションホイールが完全にアンロードする時間である、請求項14に記載のサービス衛星。 - 前記第1のペアのスラスターが、第1の北側スラスターと第2の北側スラスターとを含み、
前記第2のペアのスラスターが、第1の南側スラスターと第2の南側スラスターとを含んでいる、請求項15に記載のサービス衛星。 - 前記第1のペアのスラスターが、第1の北側スラスターと第1の南側スラスターとを含み、
前記第2のペアのスラスターが、第2の北側スラスターと第2の南側スラスターとを含んでいる、請求項15に記載のサービス衛星。 - 前記コントローラが、前記第2の期間を決定するために、
前記第1の角度方向のスラスターを、前記第1の期間、所定の推進レベルで点火し、
相互接続された衛星の少なくとも1つの軸を中心とする角運動量を決定し、
前記角運動量が実質的にゼロに減少するために前記第2の角度方向のスラスターが点火されなければならない前記第2の期間を決定する、ように構成されている、請求項13のサービス衛星。 - ホスト衛星に対してステーションキーピングサービスを行う方法であって、
サービス衛星を宇宙に打ち上げてそれを前記ホスト衛星のドッキング距離の範囲内に飛行させることと、
前記サービス衛星の少なくとも2つのアームと前記ホスト衛星の外部インターフェースリングとが係合することによって前記サービス衛星と前記ホスト衛星とを接続させ、結合した重心を備える相互接続ユニットを形成することと、
ステーションキーピングにおける点火の間、前記サービス衛星の少なくとも2つのスラスターのそれぞれを、前記少なくとも2つのスラスターによって発生した推進ベクトルが前記結合した重心の通過を避けて前記結合した重心からそれぞれオフセットするように、選択的に動かすことと、を含み、
前記選択的に動かすことは、
第1の期間中、前記少なくとも2つのスラスターにおける第1のスラスターを第1の角度方向に向けるとともに前記第1のスラスターを点火することと、
前記第1の期間中、前記少なくとも2つのスラスターにおける第2のスラスターを前記第1の角度方向と異なる第2の角度方向に向けるとともに前記第2のスラスターを点火することと、
前記第1の期間に続く第2の期間中、前記第1のスラスターを前記第2の角度方向に向くように動かすとともに前記第1のスラスターを点火することと、
前記第2の期間中、前記第2のスラスターを前記第1の角度方向に向くように動かすとともに前記第2のスラスターを点火することと、
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