一种卫星的在轨控制方法以及相关设备与流程

本发明涉及卫星设计领域，尤其涉及一种卫星的在轨控制方法以及相关设备。

背景技术：

1、人造卫星(artificial satellite)是指环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。人造卫星基本按照天体力学规律绕地球运动。

2、目前人造卫星在轨运行时，由于会经常执行相应的任务，因此人造卫星一般是以满功率状态运行。虽然满功率状态运行可以满足任务的执行，但是会造成人造卫星的能源消耗过大。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种卫星的在轨控制方法及相关设备，可以避免卫星的能源消耗过大。

2、本发明第一方面提供了一种卫星的在轨控制方法，应用于目标卫星，所述方法包括：

3、在所述目标卫星自主运行的过程中判断当前时刻是否存在待执行的第一任务；

4、当所述当前时刻存在所述第一任务时，确定第一任务所对应的目标类型；

5、当所述目标卫星执行所述第一任务时，基于所述目标类型所对应的低功耗运行策略控制所述目标卫星运行。

6、一种可能的设计中，所述基于所述目标类型所对应的低功耗运行策略控制所述目标卫星运行包括：

7、当所述目标类型为测控任务类型时，判断当前时刻所述目标卫星的第一轨道外推时长是否大于第一预设阈值；

8、当所述第一轨道外推时长小于所述第一预设阈值时，开启所述目标卫星所对应的测控应答机，并在监测到所述第一任务执行完毕时，关闭所述测控应答机；

9、当所述第一轨道外推时长大于所述第一预设阈值时，控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块开机，并基于所述全球导航卫星模块对所述目标卫星的位置以及星上时进行更新；

10、当检测到所述目标卫星的位置以及星上时更新完毕时，开启所述测控应答机，并在监测到所述第一任务执行完毕时，关闭所述测控应答机。

11、一种可能的设计中，所述基于所述目标类型所对应的低功耗运行策略控制所述目标卫星运行包括：

12、当所述目标类型为对地数传任务类型时，判断当前时刻所述目标卫星的第二轨道外推时长是否小于第二预设阈值；

13、当所述第二轨道外推时长小于所述第二预设阈值，则开启所述目标卫星所对应飞轮，并控制所述飞轮调整所述目标卫星的姿态，以使得所述目标卫星的姿态为对地凝视；

14、基于调整后的所述目标卫星的姿态传输所述第一任务所对应的数据；

15、当所述第二轨道外推时长大于所述第二预设阈值时，控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块开机，并基于所述全球导航卫星模块对所述目标卫星的位置以及星上时进行更新；

16、当检测到所述目标卫星的位置以及星上时更新完毕时，开启所述目标卫星所对应飞轮，并控制所述飞轮调整所述目标卫星的姿态，以使得所述目标卫星的姿态为对地凝视，并基于调整后的所述目标卫星的姿态传输所述第一任务所对应的数据。

17、一种可能的设计中，所述基于所述目标类型所对应的低功耗运行策略控制所述目标卫星运行包括：

18、当所述目标类型为遥感成像任务类型时，基于所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块更新所述目标卫星的位置以及星上时；

19、基于所述目标卫星所对应的星敏感器和/或所述目标卫星所对应的飞轮将所述目标卫星的姿态调整至所述遥感成像任务所对应的目标姿态；

20、基于所述目标姿态执行所述遥感成像任务。

21、一种可能的设计中，所述基于所述低功耗运行策略控制所述目标卫星运行之后，所述方法还包括：

22、获取第二任务的执行时刻，所述第二任务为所述目标卫星执行所述第一任务之后执行的任务；

23、当所述执行时刻与当前时刻的时间间隔小于第三预设阈值时，根据所述第二任务的任务类型调整所述目标卫星的姿态。

24、一种可能的设计中，所述方法还包括；

25、当所述执行时刻与所述当前时刻的时间间隔大于所述第三预设阈值时，确定所述目标卫星所对应的执行任务设备；

26、关闭所述执行任务设备。

27、一种可能的设计中，所述关闭所述执行任务设备包括：

28、控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块关机；

29、控制所述目标卫星所对应的测控应答机关机；

30、控制所述目标卫星所对应的星敏器、太敏器以及磁强计关机；

31、控制所述目标卫星所对应的飞轮关机。

32、一种可能的设计中，所述方法还包括：

33、当所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块关机时，对所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块的关机时长进行累计；

34、当所述关机时长超过门限值，则开启所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块，并对所述目标卫星的位置和星上时进行更新；

35、当所述星敏器、所述太敏器以及所述磁强计关机时，通过陀螺积分以及所述目标卫星所对应的太阳电池矩阵判断所述目标卫星的当前姿态；

36、当所述当前姿态与所述目标卫星的轨道偏差大于第四预设阈值时，控制所述太敏器以及所述磁强计开机，并基于所述太敏器以及所述磁强计对所述当前姿态进行调整；

37、当所述飞轮关机时，通过所述目标卫星所对应的磁力矩器控制所述目标卫星的姿态。

38、本发明第二方面提供了一种卫星的在轨控制装置，所述装置包括：

39、判断模块，用于在所述目标卫星自主运行的过程中判断当前时刻是否存在待执行的第一任务；

40、确定模块，用于当所述当前时刻存在所述第一任务时，确定第一任务所对应的目标类型；

41、控制模块，用于当所述目标卫星执行所述第一任务时，基于所述目标类型所对应的低功耗运行策略控制所述目标卫星运行。

42、一种可能的设计中，所述控制模块具体用于：

43、当所述目标类型为测控任务类型时，判断当前时刻所述目标卫星的第一轨道外推时长是否大于第一预设阈值；

44、当所述第一轨道外推时长小于所述第一预设阈值时，开启所述目标卫星所对应的测控应答机，并在监测到所述第一任务执行完毕时，关闭所述测控应答机；

45、当所述第一轨道外推时长大于所述第一预设阈值时，控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块开机，并基于所述全球导航卫星模块对所述目标卫星的位置以及星上时进行更新；

46、当检测到所述目标卫星的位置以及星上时更新完毕时，开启所述测控应答机，并在监测到所述第一任务执行完毕时，关闭所述测控应答机。

47、一种可能的设计中，所述控制模块还具体用于：

48、当所述目标类型为对地数传任务类型时，判断当前时刻所述目标卫星的第二轨道外推时长是否小于第二预设阈值；

49、当所述第二轨道外推时长小于所述第二预设阈值，则开启所述目标卫星所对应飞轮，并控制所述飞轮调整所述目标卫星的姿态，以使得所述目标卫星的姿态为对地凝视；

50、基于调整后的所述目标卫星的姿态传输所述第一任务所对应的数据；

51、当所述第二轨道外推时长大于所述第二预设阈值时，控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块开机，并基于所述全球导航卫星模块对所述目标卫星的位置以及星上时进行更新；

52、当检测到所述目标卫星的位置以及星上时更新完毕时，开启所述目标卫星所对应飞轮，并控制所述飞轮调整所述目标卫星的姿态，以使得所述目标卫星的姿态为对地凝视，并基于调整后的所述目标卫星的姿态传输所述第一任务所对应的数据。

53、一种可能的设计中，所述控制模块还具体用于：

54、当所述目标类型为遥感成像任务类型时，基于所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块更新所述目标卫星的位置以及星上时；

55、基于所述目标卫星所对应的星敏感器和/或所述目标卫星所对应的飞轮将所述目标卫星的姿态调整至所述遥感成像任务所对应的目标姿态；

56、基于所述目标姿态执行所述遥感成像任务。

57、一种可能的设计中，所述控制模块还用于：

58、获取第二任务的执行时刻，所述第二任务为所述目标卫星执行所述第一任务之后执行的任务；

59、当所述执行时刻与当前时刻的时间间隔小于第三预设阈值时，根据所述第二任务的任务类型调整所述目标卫星的姿态。

60、一种可能的设计中，所述控制模块还用于：

61、当所述执行时刻与所述当前时刻的时间间隔大于所述第三预设阈值时，确定所述目标卫星所对应的执行任务设备；

62、关闭所述执行任务设备。

63、一种可能的设计中，所述控制模块关闭所述执行任务设备包括：

64、控制所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块关机；

65、控制所述目标卫星所对应的测控应答机关机；

66、控制所述目标卫星所对应的星敏器、太敏器以及磁强计关机；

67、控制所述目标卫星所对应的飞轮关机。

68、一种可能的设计中，所述控制模块还用于：

69、当所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块关机时，对所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块的关机时长进行累计；

70、当所述关机时长超过门限值，则开启所述目标卫星所对应的全球导航卫星模块，并对所述目标卫星的位置和星上时进行更新；

71、当所述星敏器、所述太敏器以及所述磁强计关机时，通过陀螺积分以及所述目标卫星所对应的太阳电池矩阵判断所述目标卫星的当前姿态；

72、当所述当前姿态与所述目标卫星的轨道偏差大于第四预设阈值时，控制所述太敏器以及所述磁强计开机，并基于所述太敏器以及所述磁强计对所述当前姿态进行调整；

73、当所述飞轮关机时，通过所述目标卫星所对应的磁力矩器控制所述目标卫星的姿态。

74、本发明第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如上述第一方面所述的卫星的在轨控制方法的步骤。

75、本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的卫星的在轨控制方法的步骤。

76、综上所述，可以看出，本发明提供的实施例中，在当前时刻有待执行的第一任务时，根据第一任务的任务类型对应的低功耗运行策略控制卫星运行，这样避免了卫星有任务运行时，开启卫星的所有设备，造成能源的浪费。