(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111454232.0 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 中国空间技 术研究院 地址 100194 北京市海淀区友谊路104 号 (72)发明人 孙恒超　李峰　郝燕艳　宋涛　 裴胜伟　刘敏　侯凤龙　范为　 黄华　尹文娟　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 任林冲 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机 干扰力矩的方法 (57)摘要 本发明涉及实时调节并联贮箱排放以减小 变轨发动机干扰力矩的方法， 步骤包括： 获取卫 星输入信息； 获得反映贮箱安装位置和系统混合 比的矩阵、 卫星机械坐标系下的推力矢量、 卫星 机械坐标系下 发动机推力作用点信息； 确定变轨 开始时的贮箱推进剂装填量、 卫星质 心、 发动机 推力矢量与卫星质心处XY平面的交点坐标； 分时 间步逐步迭代计算变轨过程中卫星X、 Y向质心调 节目标值等； 卫星变轨时， 根据确定的贮箱的落 压/恒压模式， 在轨操作相关阀门， 实时调节并联 贮箱排放， 以减小变轨发动机干扰力矩。 本发明 综合考虑了发动机的性能参数和装星精度误差 等因素， 贴紧工程实际， 便于工程应用并助于提 升计算精度。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114218771 A 2022.03.22 CN 114218771 A 1.实时调节并联贮箱排 放以减小变轨发动机 干扰力矩的方法， 其特 征在于， 步骤 包括： S1、 获取卫星输入信息， 包含卫星干星质量和质心、 贮箱和发动机的性能参数及上星安 装参数、 推进剂的密度、 贮箱压降、 贮箱上 下游压力 信息； S2、 获得反映贮箱安装位置和系统混合比的矩阵、 卫星机械坐标系下的推力矢量、 卫星 机械坐标系下发动机推力作用点信息； S3、 确定变轨开始时的贮箱推进剂装填量、 卫星质心、 发动机推力矢量与卫星质心处XY 平面的交点 坐标； S4、 分时间步逐步迭代计算变轨过程中卫星X、 Y向质心调 节目标值、 推进剂装填量调 节 目标值、 每台贮箱的流量、 贮箱落压/恒压模式、 气垫压力， 通过控制贮箱的落压/恒压模式 最终使卫星X、 Y向质心逐渐接近发动机推力矢量与卫星质心处XY平面的交点， 使变轨发动 机的干扰力矩逐步降低； S5、 卫星变轨时， 根据S4确定的贮箱的落压/恒压模式， 在轨操作相关阀门， 实时调节并 联贮箱排 放， 以减小变轨发动机 干扰力矩。 2.根据权利要求1所述的实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机干扰力矩的方法， 其特征在于， S2中， 获得反映贮箱安装位置和系统混合比的中间变量矩阵 其中， η为变轨发动机混合比， XY_t为贮箱中心轴在卫星机 械坐标系下的X、 Y坐标。 3.根据权利要求1所述的实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机干扰力矩的方法， 其特征在于， S2中， 发动机推力在发动机 本体坐标系下的矢量 F_e＝F·[cos( α ),sin( α ) ·cos(γ),sin( α ) ·sin(γ)]T， 其中， F为变轨发动机推力， α 为变轨发动机推力偏斜角， γ为推力矢量偏斜 位置角。 4.根据权利要求1所述的实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机干扰力矩的方法， 其特征在于， S3中， 变轨开始时每台贮箱的推进剂装填 量 其中， A为反映贮箱安装位置和系统混合比的中间变量矩阵， m_s_3为卫星发射质量， m_ s_2为卫星干星的重量， XYZ_s_2为卫星干星质心在卫星机械坐标系下的坐标， XY_s_T为卫 星变轨开始时刻卫星质心在卫星机 械坐标系下的X、 Y坐标。 5.根据权利要求1所述的实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机干扰力矩的方法， 其特征在于， S3中， 卫星变轨开始时的卫星质心在卫星机 械坐标系下的X、 Y、 Z坐标 XYZ_s_T＝(m_s_2*XYZ_s_2+m_p_T*XYZ_t)/m_s_3， 其中， m_s_2为卫星干星的重量， XYZ_s_2为卫星干星质心在卫星机械坐标系下的坐标，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114218771 A 2m_p_T为变轨开始时每台贮箱的推进剂装填量， XYZ_t为推进剂的X、 Y、 Z向质心坐标， m_s_3 为卫星发射质量。 6.根据权利要求1所述的实时调节并联贮箱排放以减小变轨发动机干扰力矩的方法， 其特征在于， S3中， 变轨开始时发动机推力矢量与卫星质心处XY平面的交点坐标XYZ_P7＝ (P_s+b*F_s)T 其中， P_s为发动机推力作用点在卫星机械坐标系下的矢量， F_s为发动机工作 时在卫 星机械坐标系下的推力矢量， b为中间变量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114218771 A 3