控制星座卫星离轨的方法、装置、电子设备、介质及产品

本申请属于航空航天，尤其涉及一种控制星座卫星离轨的方法、装置、电子设备、介质及产品。

背景技术：

1、目前，巨型星座被部署到低地球轨道上，为全球提供高速的电信服务。其中，巨型星座由数百甚至数千颗卫星组成。为了保持近地估轨道空间的安全和可持续发展，在星座卫星的寿命达到时，需控制星座卫星迅速离轨。

2、在相关技术中，可使用电推进系统来控制星座卫星离轨，通常采用间接法或直接法来进行电推进系统的轨道设计。然而，间接法和直接法得到的结果都是开环制导律，在实际飞行过程中，星座卫星可能因为多种无法估计的摄动项而偏离标称轨迹，地面中心需重新计算制导律，降低了星座卫星离轨的效率。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种控制星座卫星离轨的方法、装置、电子设备、介质及产品，能够降低计算星座卫星的离轨轨迹的复杂度，提高星座卫星的离轨轨迹的计算效率，进而提升了星座卫星的离轨效率。

2、第一方面，本申请实施例提供一种控制星座卫星离轨的方法，该方法包括：获取星座卫星的当前轨道参数以及目标轨道参数，其中，当前轨道参数包括当前轨道的当前半长轴以及当前偏心率，目标轨道参数包括目标轨道的目标半长轴以及目标偏心率；基于当前轨道参数以及目标轨道参数，以及半长轴权重和偏心率权重，构建关于星座卫星的离轨方向的目标函数；在星座卫星离轨的多个离散节点处，调整目标函数中的半长轴权重和/或偏心率权重，得到星座卫星在每个离散节点处的目标离轨方向，其中，目标离轨方向为使星座卫星的离轨时长最短的轨迹；沿目标离轨方向控制星座卫星离轨。

3、第二方面，本申请实施例提供了一种控制星座卫星离轨的装置，该装置包括：参数获取模块，用于获取星座卫星的当前轨道参数以及目标轨道参数，其中，当前轨道参数包括当前轨道的当前半长轴以及当前偏心率，目标轨道参数包括目标轨道的目标半长轴以及目标偏心率；函数构建模块，用于基于当前轨道参数以及目标轨道参数，以及半长轴权重和偏心率权重，构建关于星座卫星的离轨方向的目标函数；权重调整模块，用于在星座卫星离轨的多个离散节点处，调整目标函数中的半长轴权重和/或偏心率权重，得到星座卫星在每个离散节点处的目标离轨方向，其中，目标离轨方向为使星座卫星的离轨时长最短的轨迹；卫星离轨模块，用于沿目标离轨方向控制星座卫星离轨。

4、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；处理器执行计算机程序指令时实现如第一方面所述的控制星座卫星离轨的方法。

5、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的控制星座卫星离轨的方法。

6、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备执行如第一方面所述的控制星座卫星离轨的方法。

7、由上述内容可知，在本申请实施例中，基于轨道参数以及控制权重(即半长轴权重和偏心率权重)来构建目标函数，并在星座卫星飞行过程中，调整半长轴权重和偏心率权重，将最优控制问题转换为参数优化的问题，与相关技术中，重新计算制导律的方式相比，本申请实施例仅需调整权重参数即可，降低了计算星座卫星的离轨轨迹的复杂度，提高了星座卫星的离轨轨迹的计算效率，进而提升了星座卫星的离轨效率。

技术特征：

1.一种控制星座卫星离轨的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取星座卫星的目标轨道参数，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数由下式表示：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述星座卫星离轨的多个离散节点处，调整所述目标函数中的半长轴权重和/或所述偏心率权重，得到所述星座卫星在每个离散节点处的目标离轨方向，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述lyapunov函数关于真近点角的一阶偏导数由下式表示：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电推力方向由下式表示：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述每个离散节点所对应的电推力方向，调整所述每个离散节点所对应的半长轴权重和/或偏心率权重，得到所述每个离散节点所对应的目标离轨方向，包括：

8.一种控制星座卫星离轨的装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的控制星座卫星离轨的方法。

11.一种计算机程序产品，其特征在于，计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的控制星座卫星离轨的方法。

技术总结本申请公开了一种控制星座卫星离轨的方法、装置、电子设备、介质及产品。该方法包括：获取星座卫星的当前轨道参数及目标轨道参数，当前轨道参数包括当前轨道的当前半长轴及当前偏心率，目标轨道参数包括目标轨道的目标半长轴及目标偏心率；基于当前轨道参数以及目标轨道参数，及半长轴权重和偏心率权重，构建关于星座卫星的离轨方向的目标函数；在星座卫星离轨的多个离散节点处，调整目标函数中的半长轴权重和/或偏心率权重，得到星座卫星在每个离散节点处的目标离轨方向，目标离轨方向为使星座卫星的离轨时长最短的轨迹；沿目标离轨方向控制星座卫星离轨。本申请所提供的方案能够降低计算卫星离轨轨迹的复杂度，进而提升卫星的离轨效率。技术研发人员：王兆魁,黄普,方政清受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/5/8