郑 军,陈 宏,李于衡

(1.西安卫星测控中心,陕西 西安 710043;2.中国人民解放军63999部队,北京 100094)

0 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、供配电等硬件。在各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GEO卫星故障统计结果,卫星在轨故障多是由于能源分系统出现异常所导致的[1]。特别是在星蚀期,在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,就需关闭部分有效载荷以满足卫星平台的能源需求。如果在该时间段出现异常或故障,将会对卫星造成灾难性后果。星蚀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。但常规的星蚀预报方法仅能给出星蚀开始和结束时间,不能进行卫星能源分系统状态切换时间精确预报,完全依靠人工进行状态监视,造成操作人员对即将出现的星蚀对卫星能源分系统的影响缺乏有效的预见和准备,成为星蚀期卫星在轨控制管理的安全隐患[2-4]。为此,本文提出了一种新的星蚀计算方法。

1 电源系统状态切换时间精确预报

1.1 星蚀类型和判断条件分析

星蚀的形成主要由地球和月球遮挡太阳光造成,分为地影和月影两种。地影是卫星、地球和太阳运行到几乎同一平面,地球遮挡住了照射卫星的太阳光而产生的。它固定发生在每年太阳运行到赤道附近的春、秋分前后的约23天,1年约有92 d。……