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《混合導航星座衛(wèi)星重構(gòu)方法研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、上海航天第29卷2012年第4期AEROSPACESHANGHAI文章編號：1006—1630(2012)04—0019—03混合導航星座衛(wèi)星重構(gòu)方法研究楊洋。，董緒榮，范麗，毛瀟(1．裝備學院，北京101416；2．中國人民解放軍61081部隊，北京100094)摘’要：討論了混合導航星座的中高軌道(MEO)子星座重構(gòu)策略和同軌道面內(nèi)重構(gòu)的方法，分析了重構(gòu)優(yōu)化目標與方法。仿真結(jié)果表明：MEO子星座衛(wèi)星配置可滿足混合導航星座任務轉(zhuǎn)換的需求，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)移的相位角及轉(zhuǎn)移高度確定時，轉(zhuǎn)移時間與轉(zhuǎn)移能量成反比。關鍵詞：混
2、合星座；衛(wèi)星重構(gòu)；優(yōu)化目標；軌道轉(zhuǎn)移中圖分類號：V474．2文獻標志碼：A，ResearchonHybridNavigationConstellationRecOnfiguratiOnMethodYANGYang一，DONGXu—rong，F(xiàn)ANLi，MAOXiao(1．TheAcademyofEquipment，Beijing101416，China；2．TheUnit61081ofCPLA，Beijing100094，China)Abstract：ThereconfigurationofMEOsub—con
3、stellationinhybridnavigationconstellationandthereconfigurationmeasurementinthesameorbitwereinvestigatedinthispaper．Thetasksandstrategiesofoptimalreconfigurati0nwerediscussed．ThesimulationresultsofsomeME0sub—constellationshowedthatthereconfigurationschemegett
4、ingfromthesub—constellationcouldsatisfytheneedofmissionconversion．Theorbittransferringtimewasininverseproportiontoenergywhenthephaseandheightinorbittransferringweredetermined．Keywords：Hybridconstellation；Satellitereconfiguration；Optimizeaim；Orbittransfer0引言程
5、度，以及軌道面直接重構(gòu)控制所需推進劑和時間的約束。文獻[1～3]分別研究了星座衛(wèi)星失效后的隨著衛(wèi)星導航定位技術的快速發(fā)展，衛(wèi)星導航系統(tǒng)在現(xiàn)代軍事和經(jīng)濟領域中獲得了廣泛應用，各快速重構(gòu)策略、星座重構(gòu)控制方法及重構(gòu)算法等，其對象主要是由同類衛(wèi)星組成的全球?qū)Ш叫亲?。本文航天大國相繼建設了自己的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。全針對混合導航星座，研究了星座的重構(gòu)方法與策略。球?qū)Ш较到y(tǒng)的建設和維持費用十分昂貴，對以區(qū)域應用為目的的系統(tǒng)，建立區(qū)域型衛(wèi)星導航系統(tǒng)是較經(jīng)濟和現(xiàn)實的選擇。我國的北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)1重構(gòu)策略采取了分步走的策略，
6、即先建成區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，導航星座選用的衛(wèi)星一般有地球靜止軌道然后逐步擴建，直至覆蓋全球。該系統(tǒng)采用混合星(GEO)、傾斜同步軌道(IGSO)和MEO三類，混合座，因此星座重構(gòu)是系統(tǒng)建設中須解決的課題。導航星座則由不同類型衛(wèi)星構(gòu)成『4]。因用混合星星座構(gòu)型重構(gòu)是指星座為適應目標區(qū)域、工作座直接建立全球?qū)Ш较到y(tǒng)的成本較高，可采取先建性能等變化，而從原構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾聵?gòu)型的過程。衛(wèi)設區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，再逐步覆蓋全球的方式。發(fā)生以星導航系統(tǒng)星座重構(gòu)主要涉及重構(gòu)時間、性能修復下情況時，混合導航星座中的MEO子星座常需要重構(gòu)。收
7、稿日期：2011一o3—28；修回日期：2011-05—17a)滿足導航星座技術試驗要求，為某地面站提作者簡介：楊洋(1982一)，女，博士生，主要研究方向為導航系供四重以上覆蓋；統(tǒng)總體設計。b)作為備份衛(wèi)星，補償缺失衛(wèi)星對系統(tǒng)性能的上海航天AER0SPACESHANGHAI第29卷2012年第4期影響，要求衛(wèi)星布置盡可能實現(xiàn)一重連續(xù)覆蓋；c)作為全球星座的雛形，為區(qū)域?qū)Ш叫亲鶖U展為全球?qū)Ш叫亲鰷蕚?。衛(wèi)星重構(gòu)涉及系統(tǒng)性能、重構(gòu)方式等多種因素，因此要求不同系統(tǒng)的重構(gòu)策略應有差異，以保證系統(tǒng)性能的穩(wěn)定。綜合燃料消
8、耗、時間、星座穩(wěn)定性和性能等因素，混合導航星座中MEO子星座的重構(gòu)策略主要有：a)同軌道面調(diào)整。即衛(wèi)星僅調(diào)整相位，不改變升交點赤經(jīng)等參數(shù)，這樣不僅消耗的燃料最少，而且重構(gòu)后衛(wèi)星仍保持在原軌道面上。b)調(diào)整后所有衛(wèi)星的軌道高度和軌道傾角一致，星座中衛(wèi)星所受攝動力大小相當，這樣星座構(gòu)型(b)相位滯后就不易破環(huán)。c)控制采用滑行模式，即從較目標軌道稍高或圖1同軌道面衛(wèi)星相位調(diào)整方法稍低的停泊
