一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，通過獲取待分析衛(wèi)星的表面三維模型，建立產(chǎn)生熱輻射力的表面部件的數(shù)據(jù)信息庫；分析各部件所處的工況在本體坐標(biāo)系下的熱輻射力，通過對各表面部件熱輻射力的矢量合成計算整星的熱輻射力和熱輻射加速度，從而建立熱輻射力和熱輻射加速度的數(shù)學(xué)模型，該建模方法能夠建立復(fù)雜衛(wèi)星的高精度熱輻射力模型，作為一種非保守力，能夠完善并提高高精度衛(wèi)星的動力學(xué)模型，進(jìn)一步提高定軌精度和軌道預(yù)報精度。
【專利說明】一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱輻射力建模方法，尤其涉及一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，屬于飛行器設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著導(dǎo)航衛(wèi)星精密定軌與軌道預(yù)報精度要求的提高，建立精確的衛(wèi)星動力學(xué)模型成為工程需要。光壓攝動作為目前導(dǎo)航衛(wèi)星最主要的誤差源，其精確度直接影響衛(wèi)星的精密定軌與軌道預(yù)報。符合光壓攝動機(jī)理的攝動源包括太陽光、衛(wèi)星自身熱輻射、地球返照光等。目前，國內(nèi)外還沒有針對衛(wèi)星自身熱輻射力進(jìn)行精確建模的公開發(fā)表的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，提高了定軌精度和軌道預(yù)報精度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，步驟如下:
[0005](1)基于衛(wèi)星本體坐標(biāo)系，獲取待分析衛(wèi)星的表面三維模型，對衛(wèi)星所有表面部件編號記為i，i為1，…，N;
[0006](2)建立包括每個衛(wèi)星表面部件的熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，每個表面部件的熱輻射力信息包括:表面積Ap熱福射率ε 1、表面部件的外法線在本體坐標(biāo)系中三軸方向的單位矢量 Pi= (Xi, Yi, Zi)τ ；
[0007](3)調(diào)用熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，計算所有表面部件在所處工況下的熱輻射力；
[0008]對于只有一個面暴露在空間環(huán)境的表面部件，其熱輻射力Fthmial:
[0009]Fh
L」thermal

3c
[0010]式中，ε ,,Ai7Ti分別為第i個表面部件的熱輻射率、表面積、所處環(huán)境下的平均溫度；
[0011]ε ^為衛(wèi)星所處空間環(huán)境的熱輻射率，取ε 0=1 ；
[0012]T0為空間環(huán)境溫度，取Tq=4K ；
[0013]σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)，取σ=5.6699X IO-8WnT2K-4;
[0014]c 為光速，取 c=3X108m/s2 ;
[0015]對于兩面都處于空間環(huán)境的表面部件，其熱輻射力Fthmial:
[0016]F1
thermal^

Jc
[0017]式中，ε if、ε 1)3分別為表面部件i正、反兩個表面的熱輻射率；
[0018]Tif, Tib分別為表面部件i正、反兩個表面在所處環(huán)境下的平均溫度；
[0019](4)根據(jù)每個表面部件外法線在本體坐標(biāo)系中三軸方向的單位矢量Pi將每個表面部件的熱輻射力Fthmiali分解為沿本體坐標(biāo)系三軸方向的熱輻射力矢量，分別記為(Fxi，F(xiàn)yi，F(xiàn)zi)，其中:
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)航衛(wèi)星復(fù)雜模型的熱輻射力建模方法，其特征在于步驟如下: (1)基于衛(wèi)星本體坐標(biāo)系，獲取待分析衛(wèi)星的表面三維模型，對衛(wèi)星所有表面部件編號記為i，i為1，…，N ； (2)建立包括每個衛(wèi)星表面部件的熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，每個表面部件的熱輻射力信息包括:表面積Ap熱福射率ε 1、表面部件的外法線在本體坐標(biāo)系中三軸方向的單位矢量P「(Xi，y"i，Zi)； (3)調(diào)用熱輻射力分析數(shù)據(jù)庫，計算所有表面部件在所處工況下的熱輻射力； 對于只有一個面暴露在空間環(huán)境的表面部件，其熱福射力Fthmial:
【文檔編號】G01C21/24GK103488833SQ201310439011
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】陳秋麗, 陳忠貴, 王海紅 申請人:北京空間飛行器總體設(shè)計部