有兩個衛星在繞地球運動,處於同一軌道,且線速度相同,衛星間有一定距離,如何讓乙個衛星追到另乙個衛星

時間 2021-06-09 21:01:28

1樓:孫書劍

其實這個問題就是乙個衛星軌道相位調整的問題。方法有很多種,包括多衝量轉移、lambert轉移、變軌後利用軌道速度差異調相等。同軌跟飛的情況下,簡單的多衝量轉移就可以實現,這裡面就介紹這種方法。

同軌調相衝量的施加方向有切向和徑向兩種:

1. 切向機動

切向機動的速度增量沿衛星執行方向的切線方向施加,使衛星因執行速度增加和減少而公升軌或降軌,利用變軌之後軌道角速率的不同,實現相對位置的調整。要至少施加兩次機動,使衛星變軌至調相軌道,再返回初始軌道,完成相位調整。切向衝量機動軌道轉移的絕對位置關係如下:

切向雙衝量軌道轉移慣性座標系絕對位置示意圖

切向衝量機動的形式主要有切向雙衝量機動(霍曼轉移)、切向連續推力機動等。切向雙衝量機動軌跡如下:

切向雙衝量機動(VVLH座標系)

採用切向雙衝量機動進行位置保持點間的轉移,在轉移起點和轉移終點分別施加大小相等方向相反的切向衝量,轉移時間約為乙個軌道週期。切向雙衝量機動(霍曼轉移)是共面圓軌道轉移的最省燃料解。但切向雙衝量轉移中,若最後一次機動失敗,機動星將飛向目標太空飛行器,有可能造成碰撞危險。

切向雙衝量位置保持點轉移軌跡(虛線為最後一次機動失敗軌跡)

2. 徑向機動

徑向機動的速度增量沿衛星軌道向徑(+Z)方向施加,使衛星產生垂直於速度方向的速度增量,從而迅速公升軌或降軌,產生角速度差異,實現衛星軌道相位的調整。要至少施加兩次機動,變軌後在衛星軌跡與初始軌道交點處再次施加速度增量,回到初始軌道,完成相位調整。與切向衝量機動相比,徑向衝量機動轉移時間縮短一半。

徑向雙衝量軌道轉移的絕對位置關係如下:

徑向雙衝量軌道轉移慣性座標系絕對位置示意圖

徑向機動的形式主要有徑向雙衝量機動、徑向連續推力機動等。徑向雙衝量機動軌跡如下圖:

徑向雙衝量機動(VVLH座標系)

採用徑向雙衝量機動進行位置保持點間的轉移,在轉移起點和轉移終點分別施加大小相等方向相同的徑向衝量,轉移時間約為半個軌道週期。

當然,也可以通過組合兩個方向的推力,實現更快速度的轉移或逼近。這裡介紹一種直線逼近的極限情況(所謂直線是指在VVLH軌道座標系上的直線,而非慣性係的圓軌道),可以實現在軌道上的平移。機動軌跡如下圖:

直線路徑機動(VVLH座標系)

採用直線路徑機動進行位置保持點間的轉移,在轉移起點和轉移終點分別施加大小相等方向相反的切向衝量,轉移過程中持續施加一定的加速度保證衛星在直線路徑上。

上述方法就可以實現不同軌跡應用需求下的調相機動。

2樓:中士

一定要在同一軌道的話肯定不可能。

無論如何都需要乙個中間軌道,這個軌道可以高也可以低,用來等待或者追趕目標衛星。軌道差的越多等待或追趕的時間就越少。然後再等合適時機進行霍曼轉移,才能達成交會。

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