月影期地球同步卫星能源供给切换时间预报算法

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1、第29卷第2期2010年4月飞行器测控学报JournalofSpacecraft1T&CTechnoIogyV01．29No．2Apr．2010月影期地球同步卫星能源供给切换时间预报算法’郑军1，陈宏2，李于衡1，刘浩2(1．西安卫星测控中心·陕西西安·7l004312．63999部队·北京·100094)摘要：现有地球同步卫星月影计算方法仅能提供月影的起止时间，无法对卫星能源供给切换时问进行精确预报，不利于卫星在轨安全管理。本文提出一种新的月影计算方法，不仅能够准确预报月影起止时间、阴影类型，同时还可精确预报能源供给切换时间。该算法

2、已成功应用在实际卫星管理中。关键词：地球同步卫星；月影；卫星能源；切换时阀中图分类号：V556文献标识码：A文章编号：1674-5620(2010)02一0012一05AlgorithmAnalysisonEnergySystemStateSwitchTimeAccuracyPredictioninGEoSatelliteMoonEclipseZHENGJunl，CHENHon92，LIYu_hen91，LIUHa02(1．Xi’anSatelliteControlCenter，Xi’an，ShaanxiProvince710043l

3、z．PLAUnit63999。Beijing100094)Aht哺ct：Inthegeneralway，routinemooneclipsepredictionmethodscanonlyprovidestart8Lendtimeandcannotgiveusaccuratestateswitchtimeprediction．Itdoesnotensuresatenitessafety．Thispaperb“ngsupanewGE0satellitemooneclipsecalculationalgorithm．Thismethodr

4、lotonlyprovidesaccuratemooneclipsestart&endtimepredication，butal号oofferstheprecisionstateswitchtimeofenergysystem．ItisveryefficieIlttoenhar垃ethesatel—litemonitorinmooneclipse．ThealgorithmhasbeensuccessfullyappliedtosomeGEOsatellitesoperation．Keywor凼：GE0Satellite；M00nEcl

5、ipse；satelliteEnergy；StateSwitchTimeO引言能源分系统是卫星重要的服务系统之一。它包含发电、电能储存、电源控制、电源电压变换、供配电等全部硬件，负责在各个飞行阶段为航天器的用电负载提供功率，直至卫星寿命终止。根据地球同步卫星故障统计结果，卫星在轨故障多数是由于能源分系统出现异常所引起的[1]。特别是在地影、月影期，太阳帆板无法提供能源的条件下，蓄电池组开始对整星供电。当卫星蓄电池组供给的电能无法满足需要时，就需要关闭部分有效载荷，从而满足卫星平台的能源需求。如果在该时间段出现异常或者故障，将会对卫星造

6、成灾难性后果。地影、月影期卫星工况的严密监视，特别是蓄电池组放电全过程的状态对卫星安全至关重要。但由于月影出现时间不规律，常规的月影预报方法仅能够给出开始时间、结束时间[2-4]，不能进行卫星能源供给切换时间精确预报，完全依靠人工进行状态的监视，造成了操作人员对即将出现的月影对卫星能源系统的影响缺乏有效的预见和准备，因此成为月影期卫星在轨控制管理的安全隐患。本文提出了一种新的月影计算方法，该方法不仅准确预报月影的起止时间，同时也可精确预报能源供给切换时间，已在实际卫星控制管理中得到了应用。1问题的提出与分析根据预报结果，某地球同步卫星

7、在2009年6月23日将进入月影，阴影类型是半影，02：49：40开始，03：11：10结束，持续时间1290s。按照经验，阴影类*收藕日期：2010—01—19；修回日期：2010—02—25第一作者简介：郑军(1977一)，男，项士，高级工程师，主要研究方向为地球同步卫星控制管理；E-nlail：zheng-raindrop@163．㈣第2期郑军，等：月影期地球同步卫星能源供给切换时间预报算法13型为半影时，在阴影期卫星能源供给方式不会发生切换，依然保持太阳帆板提供电量，因此在这种情况下卫星控制中心对地球同步卫星的进、出影状态实施

8、监视，不进行任何指令操作。然而卫星正常进影后在02：59：10能源供给方式发生切换，从太阳帆板供电转为蓄电池组供电，卫星的母线电压、分流电流、放电电流等数据发生变化，如图1、图2所示。由于能源供给方式发生切换，地面需在出