利用大气阻力的低能耗高连续低轨星座构型保持方法

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2024年第12期北京时间：

作者：郑奕，林宝军，刘迎春，林夏

单位：1.中国科学院空天信息创新研究院， 北京 100094;2.中国科学院大学 计算机科学与技术学院， 北京 100049;3.上海微小卫星工程中心， 上海 201210;4.中国科学院微小卫星创新研究院， 上海 201210;5.上海科技大学 信息科学与技术学院，上海 201210

摘要：针对传统低轨星座构型维持中频繁机动导致的寿命缩减以及性能下降问题，提出了一种利用大气阻力的低轨星座相对构型自主保持方法。首先通过理论分析明确了大气阻力和卫星轨道相位之间的关系，而后在卫星能源、姿态指向等约束下，设计了通过旋转帆板改变卫星迎风面积的星座构型自主保持方法，并实现了算法的仿真验证。仿真结果表明，通过改变帆板迎风面积，可使卫星相对相位偏差量控制在0.1 °以内，相对半长轴差控制在40 m以内，卫星一年内无需进行主动相位控制，整星寿命期间燃耗节省至少13.284 kg。该方法能有效降低卫星燃料消耗，增加卫星整体服务连续性。

关键词：低轨星座,相位保持,大气阻力,太阳帆板

基金资助：上海市青年科技英才扬帆计划项目基金（21yf1446000）