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申请/专利权人：中电普信(北京)科技发展有限公司

摘要：本发明提出了一种不调整轨道面的异面交会变轨方法及系统，涉及飞行变轨领域。一种不调整轨道面的异面交会变轨方法，其包括如下步骤：根据目标飞行器和追踪飞行器预设的初始轨道参数分别设定初始轨道；预设上述追踪飞行器第一次变轨时刻的迭代初值，根据上述追踪飞行器的上述初始轨道外推至上述第一次变轨时刻；上述追踪飞行器在变轨前速度矢量的基础上，叠加变轨速度增量矢量；其中变轨速度增量矢量方向沿变轨前速度矢量方向，且大小为设定的第一次变轨速度增量大小的迭代初值；对于不共面的两个航天器，给出适用于精细动力学模型的基于数值计算的变轨方法，追踪飞行器在不调整轨道面的情况下，与目标飞行器在两个航天器轨道面交线上的空间交会。

主权项：1.一种不调整轨道面的异面交会变轨方法，其特征在于，包括如下步骤：1）根据目标飞行器和追踪飞行器预设的初始轨道参数分别设定初始轨道；2）预设所述追踪飞行器第一次变轨时刻的迭代初值，根据所述追踪飞行器的所述初始轨道外推至所述第一次变轨时刻；3）所述追踪飞行器在变轨前速度矢量的基础上，叠加变轨速度增量矢量；其中变轨速度增量矢量方向沿变轨前速度矢量方向，且大小为预设的第一次变轨速度增量大小的迭代初值；4）将所述追踪飞行器根据施加瞬时速度增量后的轨道外推至变轨后轨道远地点；5）根据所述追踪飞行器的远地点时刻的位置和速度，计算所述追踪飞行器到达所述远地点时刻的轨道高度以及法向相对距离；6）当所述追踪飞行器的远地点轨道与所述目标飞行器轨道的高度差以及法向相对距离中任一项不为零，则根据偏差计算所述第一次变轨时刻和所述第一次变轨速度增量大小的修正量，用于修正迭代自变量的迭代初值；7）重复步骤2）～6），直到所述追踪飞行器的远地点轨道与所述目标飞行器轨道的高度差小于预设的第一收敛阈值，且所述追踪飞行器的远地点轨道与所述目标飞行器轨道的所述法向相对距离小于预设的第二收敛阈值；8）调整所述追踪飞行器近地点高度的相位变化，以实现与所述目标飞行器的空间交会；调整所述追踪飞行器近地点高度的相位变化，以实现与所述目标飞行器的空间交会，具体包括如下步骤：8-1）在所述追踪飞行器远地点施加瞬时速度增量，变轨速度增量矢量方向沿变轨前速度矢量方向，大小为预设的远地点变轨速度增量大小的迭代初值；8-2）根据预设的空间交会完成时间，估算变轨后最大飞行圈数N，所述追踪飞行器根据施加瞬时速度增量后的轨道进行外推，外推至变轨后第N圈轨道远地点；8-3）根据所述追踪飞行器第N圈远地点时刻的位置和速度，以及所述目标飞行器的位置和速度，计算远地点沿迹向相对位置；8-4）如果所述追踪飞行器第N圈远地点时刻沿迹向相对位置不为零，则根据偏差计算所述追踪飞行器的所述远地点变轨速度增量大小的修正量，用于修正迭代自变量的迭代初值；还包括步骤8-5），重复第步骤8-1）～8-4），直到所述追踪飞行器远地点沿迹向相对位置小于预设的第三收敛阈值。

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