近地卫星地球反照系数的一种估计方法.pdf

《近地卫星地球反照系数的一种估计方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第24卷第3期2015年6月航天器工程SPACECRAFTENGINEERINGV01．24No．317近地卫星地球反照系数的一种估计方法李强孙先伟林乐天高超王巧胡兴(西安卫星测控中心，西安710043)摘要针对地球反照对近地卫星太阳电池阵的影响，分析卫星轨道与星下点的受照射情况，进而建立太阳电池阵输出电流模型，利用太阳电池阵电流的遥测数据，根据最小二乘法给出地球反照下的输出电流模型参数，然后利用延时遥测数据与拟合数据计算地球反照系数，同时分析地球反照对于太阳电池阵输出电流的影响，最后结合某低轨卫星的实际在轨测控

2、数据进行验证。结果表明，对于630km高度的近地卫星，地球反照系数在5％～8％之间；且随季节变化明显，从春至秋逐渐减小，从秋至春又逐渐增大；可为测控中的遥测诊断提供参考。关键词卫星；地球反照系数；太阳电池阵；电流；遥测中图分类号：V556文献标志码：AD01：lO．3969／j．issn．1673—8748．2015．03．003EarthAlbedoCoefficientEstimationtoLEOSatelliteLIQiangSUNXianweiLINLetianGAOChaoWANGQiaoHUXing

3、(Xi’anSatelliteControlCenter，Xi’an710043，China)Abstract：WithrespecttotheearthalbedoeffecttoLEOsatellitesolararrayoutputcurrent，andbyconsideringthesolarangledifferentfromthatinsolararraydrivingmode，anoutputcurrentmodelofsolararrayhaspresentedtoestimateamplitud

4、e，phaseanddirectcurrentwithleastmeansquarethatisusedinthemeasureddataprocessing．Theearthalbedocoefficienthasbeencalculatedintwodifferentways，onewithoriginaldataofdelayedtelemetryandtheotherwithfittingdataofcurrentestimation．ValidatedbyI。EOsatelliteengineering

5、managementinTTC，thefinalresulthasshownthattheearthalbedocoefficientiSbetween5Yooand8％，descendingfromspringtofallandascendingfromfalltospringandisanumericalreferencetotelemetrydi—agnoseinTT&C．Keywords：satellite；earthalbedocoefficient；solararray；current；telemet

6、ry1引言近地卫星在太空中运行时需要太阳光提供能源[1]，利用太阳电池阵可以实现光能到电能的转换，太阳电池阵输出功率是卫星能源预算与平衡的重要依据口]。太阳电池阵输出电流主要受到光照角度、太阳阵光电转换效率、入射点光照强度等因素影响，另外还受到地球反照(亦称地球反射)、卫星物理结构和几何造型、工作环境温度等因素影响。地球反照主要有大气反照与地表反照两类，其中地表反照主要由地物镜面反射、漫反射形成。在传统研究中，一般较多地关注地球反照对卫星姿态控制系统的影响，例如对星敏感器[3]、太阳探头H1等器件的干扰，对于能源

7、方面的影响的研究相对较少[5]。国内对于地球反照的研究多集中于地球反照机理、建模方面，具体研究地球反照对于低轨卫星太阳电池阵输出电流影响的不多。在卫星测控与管理收稿日期：2014-1224；修回日期：2015-0106作者简介：李强，男，工程师，从事在轨卫星测控与管理。Email：52215235@qq．corn。18航天器工程中，需要对遥测参数进行正确高效地诊断。本文以某低轨卫星数据为例，对地球反照下的太阳电池阵输出电流进行量化估计，主要考虑季节因素变化，分析地球反照对于太阳电池阵输出电流的影响。首先根据日、地

8、空间几何分析卫星轨道的光照、半影与本影，同时分析卫星星下点的光照、半影与本影，建立地球反照模型；然后分析太阳电池阵在空间中输出电流的变化模型，通过遥测数据拟合出轨道光照、地球反照同时存在时的太阳电池阵输出电流模型的参数以及电流曲线；最后结合实际在轨测控数据估计地球反照下的太阳电池阵输出电流变化系数。2地球反照与太阳电池阵输出电流图1是轨道光照、半影与本影的形成示意图[6]