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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本发明公开了一种基于最小相位调整的巨型星座飞越优化方法及系统，该方法包括：获取任务初始参数，建立巨型星座飞越的推进剂最省优化问题模型；计算星座卫星穿越服务星轨道面时的纬度幅角及期望的服务星初始纬度幅角；建立基于霍曼变轨调相的飞越轨道机动模型，以及巨型星座飞越的相位调整最小优化问题模型；对期望的服务星初始纬度幅角进行排序，确定最优飞越次序；计算服务星飞越星座卫星时需要调整的相位及轨道机动脉冲，得到巨型星座飞越的推进剂最省方案。本发明应用于航天领域，不仅能够求解包含上千颗卫星的巨型星座的较优飞越方案，而且能适应不同轨道高度、倾角的Walker‑Delta巨型星座，满足多样化的任务需求。

主权项：1.一种基于最小相位调整的巨型星座飞越优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取任务初始参数，并建立巨型星座飞越的推进剂最省优化问题模型，具体为：以飞越目标星的次序、各次飞越的轨道机动脉冲为第一设计变量，以总速度增量最小为第一目标函数，建立巨型星座飞越的推进剂最省优化问题模型；步骤2，计算星座卫星穿越服务星轨道面时的纬度幅角及期望的服务星初始纬度幅角，具体为：设服务星初始轨道与星座卫星的轨道相交于交点，则交点在目标轨道上和服务星轨道上的纬度幅角分别是： 其中，为交点在目标轨道上的纬度幅角，即为星座卫星穿越服务星轨道面时的纬度幅角，、为服务星轨道的倾角、升交点赤经，、为星座卫星轨道的倾角、升交点赤经，为交点在服务星轨道上的纬度幅角；根据期望服务星与星座卫星同时到达交点，计算得到期望的服务星初始纬度幅角，为： 其中，为飞越星座卫星时期望的服务星初始纬度幅角，为星座卫星在初始时刻的纬度幅角；步骤3，建立基于霍曼变轨调相的飞越轨道机动模型，以及巨型星座飞越的相位调整最小优化问题模型，具体为：以飞越目标星的次序为第二设计变量，以相位总调整量最小为第二目标函数，建立巨型星座飞越的相位调整最小优化问题模型；步骤4，对期望的服务星初始纬度幅角进行排序，确定最优飞越次序，具体为：对相位调整最小优化问题的一组设计变量，对应的期望的服务星初始纬度幅角，按从小到大顺序进行排序，序列结果记录为： 其中，为序列结果中第个期望的服务星初始纬度幅角，为第次飞越的星座卫星的轨道平面编号与轨道面内编号计算出的序号，为星座卫星总数，为轨道面内卫星数；对应的星座卫星的次序记录为： 其中，为期望的服务星初始纬度幅角所对应星座卫星的序号；采用以下三种情况之一确定最优飞越次序：当时，则最优飞越次序为： 当时，则最优飞越次序为： 当时，则最优飞越次序为： 其中，为服务星初始纬度幅角，为最优飞越次序；步骤5，服务星按照最优飞越次序给出的顺序对星座卫星进行依次飞越，计算服务星飞越星座卫星时需要调整的相位及轨道机动脉冲，得到巨型星座飞越的推进剂最省方案。

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