卫星星座的分析设计与控制方法研究

《卫星星座的分析设计与控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国防科技大学研究生硫学位论文摘要飞随着小卫星技术的成熟，卫星星座的应用正成为各个国家的研究重点。卫星星座在通信、定位导航、遥感、军事侦察、科学研究和星际探测等方面都具有良好的应用前景乎本文以国家863高科技项目“卫星星空优化设计方法及应用研究”和“微小卫星星座动力学和相位保持与控制技术”为背景，重点对卫星星座的优化设计方法和卫星星座相位保持方法进行了研究，同时也对与此相关的星座稳定性分析方法、星座覆盖性能综合分析方法、星座系统全寿命周期费用估算方法等进行了研究。Y玫瑰星座和占星座是全球覆盖卫星星座设计中常常选用的等周期圆轨道星

2、座，讨论了两者的关系；系统论述了全球一重覆盖的机理和全球覆盖模式的周期；证明了全球多重覆盖的充要条件；在定义有向的球面三角形的基础上，用球面矢量法对等周期圆轨道卫星星座进行了优化设计：Q-星座是一种星下点轨迹特殊的占星座，证明了盯星座的必要条件，并给出其设计方法。在区域覆盖卫星星座的设计中常常采用近地近团回归轨道，给出了考虑地球扁率情况下卫星轨道(具有回归、冻结、太阳同步等持性)的设计方法和计算方法、星下点的计算方法以及覆盖判别准则：在优化单颗卫星覆盖特性的基础上，给出了区域覆盖卫星星座的优化设计方法；设计了对特定地区进行遥感

3、探测的卫星星座，其时间分辨率为2小时、空间分辨率为2米。卫星星座的稳定性包括静态稳定性和动态稳定生，星座的覆盖冗余度决定静态稳定性，星座的备份措旌决定动态稳定性，对星座的静态稳定性和动态稳定性进行了度量。在星座覆盖性能综合分析方法中，对特征点、仿真周期、仿真步长的选取以及各性能指标的计算方法等进行了讨论。星座系统的全寿命周期费用包括空r司系统费用、发射系统费用、地面系统费用、运行和支苷费用等，对每一项进行了估算。卫星星座的相位保持可以分为绝对相位保持方法和相对相位保持方法，绝对相位保持方法对任何星座都可以使用，相对相位保持方法

4、的使用则需要一定的条件，给出了卫星星座相位保持的需求分析方法。运慝主矢量理论，给出了卫星相位控制的多冲量次优解的求解方法，该方法对多圈次交会、任意轨道类型的交会(圆轨道或椭圆轨道)、任意轨道根数的修正等情况都适慝号，，关键词：卫星星座优生一堡盐相位保持控制劈法国防科技大学研究生院学位论文Asthedevelopmentofthetechnologyofsmallsatellite．moreandmorecountriesarenowstudyingtheapplicationsofsatelliteconstellations

5、．Satelliteconstellationsareofgreatuseinthefieldsofcommunications、positioningandguidance、remotesensing、militaryspying、scientificresearchandinterstellarexplore．FundedbyItemsof‘863’NationalHighTechnology——————‘Theoptimaldesignmethodandapplicationresearchofsatellitecons

6、tellations’and‘Thedynamics、stationkeepingandcontroltechnologyofsmallsatelliteconstellations’，thedesignandstationkeepingmethodofsatelliteconstellationsarestudied，andthestabilityanalysismethod、coveragepropertiesanalysismethodandthemethodforevaluatingthewholelifecyclec

7、ostsofsatelliteconstellationsarealsodiscussedRosetteconstellationsand5constellationswithcircularorbitandequalperiodarefrequentlyusedforwholeearthcoverage，therelationshipbetweenthemisdiscussed；Themechanicsofwholeearthsinglecoverageandtheperiodofthewholeearthcoveragep

8、aRernsisstudied；Thenecessaryandsufficientconditionforwholeearthmultiplecoverageisprovedinthisthesis；Thesphericaltrianglewith’ofiemauonisde