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一种化学推进与电推进混合配置的GEO卫星推进剂预算方法 

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申请/专利权人:中国长城工业集团有限公司;中国空间技术研究院

摘要:本发明公开了一种化学推进与电推进混合配置的GEO卫星推进剂预算方法,该方法包括如下步骤:计算化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2;计算电推变轨机动推进剂消耗量Δm3;计算定点捕获推进剂消耗Δm4;计算东西南北位置保持推进剂消耗Δm5;计算电推进离轨推进剂消耗量Δm6;计算误差散布修正推进剂消耗量Δmerr,计算电推进非变轨推进剂消耗量Δmnan;计算电推进任务余量。本发明能够适应灵活飞行任务的需要,并对化学推进、电推进任务的耦合因素予以准确建模描述,准确地计算卫星各飞行过程推进剂消耗,在保证满足卫星飞行任务的情况下,最大程度提高载荷承载能力。

主权项:1.一种化学推进与电推进混合配置的GEO卫星推进剂预算方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤一:根据卫星变轨前姿态控制的推进剂消耗量和卫星初始重量m0得到卫星变轨前姿态控制结束后的卫星重量m1;步骤二:计算化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2,根据化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2和卫星变轨前姿态控制结束后的卫星重量m1得到化学推进变轨结束时的卫星重量m2;步骤三:计算电推变轨机动推进剂消耗量Δm3,根据电推变轨机动推进剂消耗量Δm3和化学推进变轨结束时的卫星重量m2得到电推变轨结束时的卫星重量m3;步骤四:计算定点捕获推进剂消耗Δm4,根据定点捕获推进剂消耗Δm4和电推变轨结束时的卫星重量m3得到卫星定点捕获结束时的卫星重量m4;步骤五:计算东西南北位置保持推进剂消耗Δm5,根据东西南北位置保持推进剂消耗Δm5和卫星定点捕获结束时的卫星重量m4得到东西南北位置保持推进剂消耗结束时的卫星重量m5;步骤六:计算电推进离轨推进剂消耗量Δm6,根据电推进离轨推进剂消耗量Δm6和东西南北位置保持推进剂消耗结束时的卫星重量m5得到电推进离轨结束时的卫星重量m6;步骤七:计算误差散布修正推进剂消耗量Δmerr,根据误差散布修正推进剂消耗量Δmerr和电推进离轨结束时的卫星重量m6得到误差散布修正结束时的卫星重量m7;步骤八:计算电推进非变轨推进剂消耗量Δmnan;步骤九:计算电推进任务余量;根据化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2、电推变轨机动推进剂消耗量Δm3、定点捕获推进剂消耗Δm4、东西南北位置保持推进剂消耗Δm5、电推进离轨推进剂消耗量Δm6、误差散布修正推进剂消耗量Δmerr、电推进非变轨推进剂消耗量Δmnan和电推进任务余量得到卫星推进剂的总预算;在步骤二中,化学推进变轨机动推进剂消耗量Δm2为:Δm2=mfuel-mrem-mmar-mac;其中,mfuel为化学推进剂装填量,mrem为贮箱与管路残留量,mmar为安全余量,mac为姿控消耗量;化学推进变轨结束时的卫星重量m2为:m2=m1-Δm2;在步骤三中,电推变轨机动推进剂消耗量Δm3为: 其中,keclipse为电推进变轨过程推进剂消耗的地影系数;IspE为电推进发动机比冲;ηE为电推进变轨效率,ΔVE为电推进变轨速度增量;电推变轨结束时的卫星重量m3为m3=m2-Δm3;在步骤四中,定点捕获推进剂消耗Δm4为: 其中,ΔVNSSA为南北方向定点捕获所需速度增量,ΔVEWSA为东西方向定点捕获所需速度增量,IspE为电推进发动机比冲,η为电推进发动机自身工作效率;卫星定点捕获结束时的卫星重量m4为:m4=m3-Δm4;在步骤五中,东西南北位置保持推进剂消耗Δm5为: 其中,ΔVSK为每年位置保持所需速度增量,N为服务寿命,IspE为电推进发动机比冲,η为电推进发动机自身工作效率;东西南北位置保持推进剂消耗结束时的卫星重量m5为:m5=m4-Δm5;在步骤六中,电推进离轨推进剂消耗量Δm6为: 其中,ΔVdeorbit为卫星电推进主动离轨所需速度增量,IspE为电推进发动机比冲,η为电推进发动机自身工作效率;电推进离轨结束时的卫星重量m6为:m6=m5-Δm6;在步骤七中,误差散布修正推进剂消耗量Δmerr为: 其中,ΔVerr为误差散布修正速度增量,IspE为电推进发动机比冲,η为电推进发动机自身工作效率;误差散布修正结束时的卫星重量m7为:m7=m6-Δmerr;在步骤八中,电推进非变轨推进剂消耗量Δmnan为:Δmnan=Δmon+ΔmEGTO+ΔmEGEO;其中,Δmon为预处理氙气消耗量,ΔmEGTO为电推力器变轨预热氙气消耗量,ΔmEGEO为电推力器位保预热氙气消耗量。

全文数据:

权利要求:

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