一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法
【专利摘要】本发明公开了一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法，通过获取待分析卫星的表面三维模型，建立产生热辐射力的表面部件的数据信息库；分析各部件所处的工况在本体坐标系下的热辐射力，通过对各表面部件热辐射力的矢量合成计算整星的热辐射力和热辐射加速度，从而建立热辐射力和热辐射加速度的数学模型，该建模方法能够建立复杂卫星的高精度热辐射力模型，作为一种非保守力，能够完善并提高高精度卫星的动力学模型，进一步提高定轨精度和轨道预报精度。
【专利说明】一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热辐射力建模方法，尤其涉及一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法，属于飞行器设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着导航卫星精密定轨与轨道预报精度要求的提高，建立精确的卫星动力学模型成为工程需要。光压摄动作为目前导航卫星最主要的误差源，其精确度直接影响卫星的精密定轨与轨道预报。符合光压摄动机理的摄动源包括太阳光、卫星自身热辐射、地球返照光等。目前，国内外还没有针对卫星自身热辐射力进行精确建模的公开发表的研究。
【发明内容】
[0003]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法，提高了定轨精度和轨道预报精度。
[0004]本发明的技术解决方案是:一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法，步骤如下:
[0005](1)基于卫星本体坐标系，获取待分析卫星的表面三维模型，对卫星所有表面部件编号记为i，i为1，…，N;
[0006](2)建立包括每个卫星表面部件的热辐射力分析数据库，每个表面部件的热辐射力信息包括:表面积Ap热福射率ε 1、表面部件的外法线在本体坐标系中三轴方向的单位矢量 Pi= (Xi, Yi, Zi)τ ；
[0007](3)调用热辐射力分析数据库，计算所有表面部件在所处工况下的热辐射力；
[0008]对于只有一个面暴露在空间环境的表面部件，其热辐射力Fthmial:
[0009]Fh
L」thermal
3c
[0010]式中，ε ,,Ai7Ti分别为第i个表面部件的热辐射率、表面积、所处环境下的平均温度；
[0011]ε ^为卫星所处空间环境的热辐射率，取ε 0=1 ；
[0012]T0为空间环境温度，取Tq=4K ；
[0013]σ为斯特藩-玻尔兹曼常数，取σ=5.6699X IO-8WnT2K-4;
[0014]c 为光速，取 c=3X108m/s2 ;
[0015]对于两面都处于空间环境的表面部件，其热辐射力Fthmial:
[0016]F1
thermal^
Jc
[0017]式中，ε if、ε 1)3分别为表面部件i正、反两个表面的热辐射率；
[0018]Tif, Tib分别为表面部件i正、反两个表面在所处环境下的平均温度；
[0019](4)根据每个表面部件外法线在本体坐标系中三轴方向的单位矢量Pi将每个表面部件的热辐射力Fthmiali分解为沿本体坐标系三轴方向的热辐射力矢量，分别记为(Fxi，Fyi，Fzi)，其中:
【权利要求】
1.一种导航卫星复杂模型的热辐射力建模方法，其特征在于步骤如下: (1)基于卫星本体坐标系，获取待分析卫星的表面三维模型，对卫星所有表面部件编号记为i，i为1，…，N ； (2)建立包括每个卫星表面部件的热辐射力分析数据库，每个表面部件的热辐射力信息包括:表面积Ap热福射率ε 1、表面部件的外法线在本体坐标系中三轴方向的单位矢量P「(Xi，y"i，Zi)； (3)调用热辐射力分析数据库，计算所有表面部件在所处工况下的热辐射力； 对于只有一个面暴露在空间环境的表面部件，其热福射力Fthmial:
【文档编号】G01C21/24GK103488833SQ201310439011
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】陈秋丽, 陈忠贵, 王海红 申请人:北京空间飞行器总体设计部