专利名称：主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法
技术领域：
本发明涉及一种主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，适用于卫星双组元推进系统的并联贮箱平衡排放控制。
背景技术：
对于并联贮箱结构的卫星双组元推进系统来说，一个重要的问题是推进剂平衡排放能力。若两只并联贮箱的推进剂排放不平衡，则当一只贮箱内推进剂排空后，再继续就会把贮箱内的氦气排出，使得推进剂管道中的推进剂夹气，推力器和发动机无法工作，卫星寿命结束。而且另一只贮箱内剩余推进剂就会成为呆重，无法使用。对于携带推进剂3000kg的卫星来说，每只贮箱内加注量为934kg氧化剂或566kg燃烧剂，若贮箱并联排放的不平衡率为3%，到卫星寿命末期会有28kg氧化剂和17kg燃烧剂成为呆重，还要额外消耗45kg推进剂将这些呆重(推进剂)送到卫星轨道。若能够将贮箱并联排放的不平衡率控制到I%，综合起来就能够节省约60kg推进剂。此外，若并联贮箱排放不平衡，将导致卫星质心偏斜，严重时可导致变轨发动机点火时姿态无法控制。因此，对于并联贮箱结构的卫星平台来说，并联贮箱的推进剂平衡排放问题是必须要解决的。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的上述不足，提供主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，该方法基于可主动调节并联贮箱平衡排放的推进系统实现，根据并联贮箱平衡排放目标计算出每只贮箱的压力控制目标，达到既调节并联贮箱平衡排放，又不影响系统混合比的效果。本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，包括如下步骤:(I)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型，设定气瓶和贮箱初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱初始压力记为ptol、pto2，两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptfl、ptf2 ；(2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比yCl ；(3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo，并设置目标函数J(dpo) = |yCl-yo|，基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J (dpo) = O的最优解dpol ；(4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2 ；(5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf，并设置目标函数J (dpf) = |yc2-yf|，基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J (dpf) = O的最优解dpf I ；(6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为Pt0l’、pt02’，两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptfl’、ptf2’，之后使用推进系统仿真模型求解以下参数:本次变轨的混合比rO，氧化剂贮箱下游交汇处压力poO，燃烧剂贮箱下游交汇处压力pfO ；(7)设置目标混合比数据rl，若当前混合比rO小于目标混合比rl，执行步骤(8)，否则执行步骤(11);(8)设置氧化剂贮箱下游交汇处压力PO为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以Po为自变量的系统混合比rc ；(9)设置目标函数J(Po) = |rc-rl|，基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J (PO) = O的最优解PO I ；(10)输出氧 化剂贮箱目标压力ptoA、ptoB和燃烧剂贮箱目标压力ptf I’、ptf2’，其中氧化剂忙箱目标压力 ptoA = ptol，+ (po 1-poO), ptoB = pto2，+(pol-poO)；(11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以pf为自变量的系统混合比rc ；(12)设置目标函数J(pf) = |rc-rl|，基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J (pf) = O的最优解pfl ；(13)输出氧化剂贮箱目标压力pt0l’、pt02’和燃烧剂贮箱目标压力ptfA、ptfB，其中燃烧剂忙箱目标压力 PtfA = ptfl’ +(pfl-pfO), ptfB = ptf2’ +(pfl-pfO)。在上述主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法中，步骤￠)中两只氧化剂贮箱的初始压力pt0l’、pt02’通过如下方法得到:若步骤(I)两只氧化剂贮箱中贮箱I的初始压力为ptol，贮箱2的初始压力为pto2,且ptol < pto2,则步骤(6)中忙箱I的初始压力ptol’仍为ptol, I&箱2的初始压力 pto2，为 ptol+dpol ;否则 ptol，为 pto2+dpol, pto2，为 pto2 ；两只燃烧剂贮箱的初始压力ptfl’、ptf2’通过如下方法得到:若步骤(I)两只燃烧剂贮箱中贮箱I的初始压力为ptfl，贮箱2的初始压力为ptf2,且ptfl < ptf2,则步骤(6)中忙箱I的初始压力ptfl’仍为ptfl, I&箱2的初始压力 ptf2’ 为 ptfl+dpfl，否则 ptfl’ 为 ptf2+dpfl, ptf2’ 为 ptf2。在上述主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法中，卫星双组元推进系统包括气瓶、压力传感器、加排阀、减压器、单向阀、常开电爆阀、推进剂贮箱、轨控发动机、姿控推力器和气体旁路，其中:推进剂贮箱包括两个氧化剂贮箱Μ0Ν-Α、Μ0Ν-Β，两个燃烧剂贮箱MMH-A、MMH-B，在气瓶和每组元推进剂贮箱之间用气体旁路连接，气体旁路由2只自锁阀和I只气容连接而成，气容处于2只自锁阀之间，加排阀设置在气体旁路上游。在上述主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法中，气体旁路两端增加第一常开电爆阀或常闭电爆阀，起到故障隔离作用。在上述主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法中，2个气体旁路之间设置第二常开电爆阀，以避免2种组元的推进剂蒸汽通过气体旁路在上游相遇发生爆炸。本发明与现有技术相比具有如下有益效果:(I)本发明首先建立推进系统的仿真模型，根据当前系统状态数据计算出当前的系统混合比r0，然后根据并联贮箱平衡排放目标值，通过寻优算法计算出氧化剂贮箱(Μ0Ν-Α和Μ0Ν-Β)之间的压力差dpo I和燃烧剂贮箱(MMH-A和MMH-B)之间的压力差dpfl，最后以rO为目标值，以dpol和dpfl为初始条件，通过寻优算法计算出每只贮箱的目标压力，工作人员就能够利用气体旁路将贮箱压力调整至目标压力点，从而达到调节并联贮箱平衡排放的目的，并且不影响系统混合比；(2)经过地面测试，本发明可将将贮箱并联平衡排放指标控制到0.8%以内，同时能够将混合比偏差控制到0.8 %以内，相当于节省了 5 % 6 %的推进剂，对于GEO轨道15年寿命卫星来说，相当于3 4年寿命，因此本发明方法大大延长了卫星寿命。(3)本发明并联贮箱平衡排放方法简单易行，准确有效，具有较强的实用生。
图1为本发明可主动调节并联贮箱平衡排放的推进系统结构图；图2为本发明主动调节并联贮箱平衡排放的计算方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述:如图1所示为本发明可主动调节并联贮箱平衡排放的推进系统结构图，由图可知推进系统包括气瓶1、压力传感器2、加排阀3、减压器4、单向阀5、常开电爆阀6、推进剂贮箱8、轨控发动机9、姿控推力器10、气体旁路11、第一常开电爆阀12、第一常闭电爆阀14和第二常开电爆阀15，其中:在气瓶I和每组元推进剂贮箱8之间用气体旁路11连接，气体旁路11由两只自锁阀7和一只气容13连接而成，气容13处于两只自锁阀7之间。推进剂贮箱8包括两个氧化剂贮箱MON-A、MON-B,两个燃烧剂贮箱MMH-A、MMH-B。为提高气体旁路11的可靠性，在气体旁路11两端增加第一常开电爆阀12或常闭电爆阀14，起到故障隔离作用。为避免2种组元的推进剂蒸汽通过气体旁路11在上游相遇而发生爆炸，在2个气体旁路11的之间设置第二常开电爆阀15，在使用气体旁路11前启爆该第二常开电爆阀15，将2组气体旁路11的连接断开，并且把气瓶I分为2组，分别与2个气体旁路11连接，并通过气体旁路11分别给每种组元的推进剂贮箱8供气。为了能够在地面上对气体旁路11性能进行测试，在气体旁路11上游设置加排阀3。图1的推进系统中，气瓶I用于存储高压气体(通常是氦气)；推进剂贮箱8用于存储推进剂；气瓶I和推进剂贮箱8之间由减压器4和单向阀5连接，并配置必须的压力传感器2、加排阀3、常开电爆阀6和自锁阀7 ;减压器4用于对气瓶I中的高压气体进行减压并注入推进剂贮箱8，以维持推进剂贮箱8的压力稳定；单向阀5用于防止不同组元的推进剂贮箱8内的推进剂蒸汽反向扩散到减压器下游的交汇点，避免发生爆炸危险；压力传感器2用于测量气瓶I和推进剂贮箱8的压力；加排阀3用于地面操作，给气瓶I和推进剂贮箱8加注或排放推进剂和气体；常开电爆阀6用于切断推进剂贮箱8和上游供气管道之间的连接，切断时机是在轨控发动机完成任务后或者上游供气管道发生故障时；自锁阀7用于控制气体或推进剂管道的通断。本发明首先建立上述可主动调节并联贮箱平衡排放的推进系统的仿真模型，根据当前系统状态数据计算出当前的系统混合比r0，然后根据并联贮箱平衡排放目标值，通过寻优算法计算出氧化剂贮箱(MON-Α和ΜΟΝ-B)之间的压力差dpo I和燃烧剂贮箱(MMH-A和MMH-B)之间的压力差dpfl，最后以rO为目标值，以dpol和dpfl为初始条件，通过寻优算法计算出每只贮箱的目标压力。工作人员就能够利用气体旁路将贮箱压力调整至目标压力点，从而达到调节并联贮箱平衡排放的目的。如图2所示为本发明主动调节并联贮箱平衡排放的计算方法流程图，本发明的具体实现方法如下:(I)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型，设定气瓶和贮箱初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱初始压力记为ptol、pto2，两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptfl、ptf2 ；(2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比ycl ；(3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo，并设置目标函数J(dpo) = |yCl-yo|，基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J (dpo) = O的最优解dpol ；(4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2 ；(5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf，并设置目标函数J (dpf) = |yc2-yf|，基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J (dpf) = O的最优解dpfl ；(6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为ptol’、pto2’，两只氧化剂贮箱的初始压力ptol’、pto2’以其中压力较小的一只贮箱为基准，另一只贮箱的初始压力根据两只氧化剂贮箱压差dpol得到，即:
若步骤(I)两只氧化剂贮箱中贮箱I的初始压力为ptol，贮箱2的初始压力为pto2,且ptol < pto2,则步骤(6)中忙箱I的初始压力ptol’仍为ptol, I&箱2的初始压力pto2，为ptol+dpol ;gpto2 < ptol,则步骤(6)中忙箱2的初始压力pto2’仍为pto2,C:箱I的初始压力ptol’为pto2+dpol。其中两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptfl’、ptf2’。两只燃烧剂贮箱的初始压力ptfl’、ptf2’以其中压力较小的一只贮箱为基准，另一只贮箱的初始压力根据两只燃烧剂贮箱压差dpfl得到，即:若步骤(I)两只燃烧剂贮箱中贮箱I的初始压力为ptfl，贮箱2的初始压力为ptf2,且ptfl < ptf2,贝U步骤(6)中忙箱I的初始压力ptfl’仍为ptfl, I&箱2的初始压力ptf2，为ptfl+dpfl。若ptf2 < ptfl，则步骤(6)中贮箱2的初始压力ptf2’仍为ptf2,C:箱I的初始压力ptfl’为ptf2+dpflo之后使用推进系统仿真模型求解以下参数:本次变轨的混合比r0，氧化剂贮箱下游交汇处压力poO，燃烧剂贮箱下游交汇处压力pfO ；(7)设置目标混合比数据r I，若当前混合比rO小于目标混合比r I，执行步骤⑶，否则执行步骤(11);(8)设置氧化剂贮箱下游交汇处压力po为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以Po为自变量的系统混合比rc ；(9)设置目标函数J(Po) = |rc-rl|，基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J (PO) = O的最优解PO I ；(10)输出氧化剂贮箱目标压力ptoA、ptoB和燃烧剂贮箱目标压力ptfl’、ptf2’，其中氧化剂忙箱目标压力 ptoA = ptol，+ (po 1-poO), ptoB = pto2，+ (po 1-poO)；(11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以Pf为自变量的系统混合比rc ；(12)设置目标函数J(pf) = |rc-rl|，基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J (pf) = O的最优解pfl ；(13)输出氧化剂贮箱目标压力pt0l’、pt02’和燃烧剂贮箱目标压力ptfA、ptfB，其中燃烧剂忙箱目标压力 PtfA = ptfl’ + (pfl-pfO), ptfB = ptf2’ + (pfl-pfO)。上述方法中，建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型并进行的相关计算，参见系统仿真文章(《卫星推进系统静态特性数值仿真》[会议论文]苏龙斐，潘海林，梁军强，张兵，2005-中国宇航学会首届学术年会)。本发明上述计算方法的原理如下:通过气体旁路控制并联贮箱结构中每只贮箱的压力，而贮箱压力决定了该贮箱排出推进剂的流量，从而控制并联贮箱平衡排放。例如通过提高贮箱MON-A的压力，就能够提高MON-A贮箱排出的氧化剂M0N-1的流量，从而控制并联贮箱平衡排放。但是对于双组元推进系统来说，在调节并联贮箱平衡排放的同时，还需要注意不能影响到系统混合比指标，例如不能只增加贮箱MON-A的压力来控制并联贮箱平衡排放，因为这样会增加氧化剂M0N-1的总流量，从而影响系统混合比偏离额定状态，因此必须同时将贮箱MMH-A和贮箱MMH-B各自增加一定的压力，才能达到既调节并联贮箱平衡排放，又不影响系统混合比的效果。本发明主动调节并联 贮箱平衡排放的计算方法能够实现以下功能:1、精确测量剩余推进剂。如图1所示，以测量推进剂忙箱MON-A为例,在测量前确认常闭电爆阀14已起爆，自锁阀LV2、LV3、LV5和LV6处于关闭状态，自锁阀LVl和LV4处于开启状态，然后打开自锁阀LV5使气瓶中的高压气体充入气容13，待稳定后关闭自锁阀LV5，随即打开自锁阀LV6将气容13里的气体注入推进剂贮箱Μ0Ν-Α。通过压力传感器2采集注入前后气容13和推进剂贮箱MON-A的压力变化，即可通过基于气体状态方程的剩余量测量模型精确计算出贮箱MON-A中的剩余推进剂。测量其它推进剂贮箱8内的剩余推进剂的方法类似。2、主动控制并联贮箱平衡排放。根据精确测量得到的贮箱剩余推进剂量，可计算出并联贮箱的平衡排放情况。将剩余推进剂量以及当前系统的压力和温度数据带入到相应的并联贮箱平衡排放仿真模型中，即可得到同种推进剂贮箱(Μ0Ν-Α和Μ0Ν-Β，MMH-A和MMH-B)需要调整的压差目标。以调整推进剂贮箱MON-A和MON-B的并联平衡排放指标为例，根据计算结果，若需要提高推进剂贮箱MON-A压力，首先确认常闭电爆阀14已起爆，自锁阀LV2、LV3、LV5和LV6处于关闭状态，自锁阀LVl和LV4处于开启状态，然后打开自锁阀LV5使气瓶中的高压气体充入气容13，待稳定后关闭自锁阀LV5，随即打开自锁阀LV6将气容13里的气体注入推进剂贮箱Μ0Ν-Α，根据推进剂贮箱MON-A的压力变化情况决定自锁阀LV6的关闭时机，使得推进剂贮箱MON-A与MON-B的压差达到目标值。其它的调整情况类似。3、主动控制系统混合比。根据精确测量得到的贮箱剩余推进剂量，可计算出系统的混合比，以及剩余推进剂的组元比。将剩余推进剂量以及当前系统的压力和温度数据带入到系统混合比仿真模型中，即可得到2种组元的推进剂贮箱(MON-A、MON-B和MMH-A、MMH-B)需要调整的压力幅度。例如，根据计算结果，若需要提高系统混合比，则需要提高推进剂贮箱MON-A和MON-B的压力，首先确认常闭电爆阀14已起爆，自锁阀LV2、LV3、LV5和LV6处于关闭状态，自锁阀LVl和LV4处于开启状态，然后打开自锁阀LV5使气瓶中的高压气体充入气容13，待稳定后关闭自锁阀LV5，随即打开自锁阀LV6将气容13里的气体注入推进剂贮箱Μ0Ν-Α，根据推进剂贮箱MON-A的压力变化情况决定自锁阀LV6的关闭时机，使得推进剂贮箱MON-A的压力达到目标值。之后关闭自锁阀LVl和LV4，开启自锁阀LV2和LV3，再打开自锁阀LV5使气瓶中的高压气体充入气容13，待稳定后关闭自锁阀LV5，随即打开自锁阀LV6将气容13里的气体注入推进剂贮箱Μ0Ν-Β，根据推进剂贮箱MON-B的压力变化情况决定自锁阀LV6的关闭时机，使得推进剂贮箱MON-B的压力也达到目标值。降低系统混合比的操作是提高推进剂贮箱MMH-A和MMH-B的压力，操作过程类似。4、作为机械减压支路的功能备份。若机械减压支路(减压器4和单向阀5所在管路)失效，可利用气体旁路11完成机械减压支路的功能。以控制推进剂贮箱MON-A和MON-B的压力为例，首先确认常闭电爆阀14已起爆，将自锁阀LV5置于关闭状态，自锁阀LVl、LV2、LV3、LV4和LV6置于开启状态，然后通过控制自锁阀LV5的开关来控制气体从气瓶I注入到推进剂贮箱8中，并维持推进剂贮箱8的压力稳定。另外，控制自锁阀LV6的开关也能够实现上述功能。控制推进剂贮箱MMH-A和MMH-B的压力的方法类似。经过地面测试，本发明可将将贮箱并联平衡排放指标控制到0.8%以内，同时能够将混合比偏差控制到0.8 %以内，相当于节省了 5 % 6 %的推进剂，对于GEO轨道15年寿命卫星来说，相当于3 4年寿命。以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
权利要求
1.主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于包括如下步骤: (1)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型，设定气瓶和贮箱初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱初始压力记为ptol、pto2，两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptfl、ptf2 ； (2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比ycl ； (3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo，并设置目标函数J(dpo)= |yCl-yo|，基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J (dpo) = O的最优解dpol ； (4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2 ； (5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf，并设置目标函数J(dpf) = |yc2-yf|，基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J (dpf) = O的最优解dpf I ； (6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为ptol’、pto2’，两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptfl’、ptf2’，之后使用推进系统仿真模型求解以下参数:本次变轨的混合比rO，氧化剂贮箱下游交汇处压力poO，燃烧剂贮箱下游交汇处压力pfO ； (7)设置目标混合比数据rl，若当前混合比rO小于目标混合比rl，执行步骤(8)，否则执行步骤(11); (8)设置氧化剂 贮箱下游交汇处压力Po为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以Po为自变量的系统混合比rc ； (9)设置目标函数J(Po)= |rc-rl|，基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J (po)=O的最优解po I ； (10)输出氧化剂贮箱目标压力ptoA、PtoB和燃烧剂贮箱目标压力Ptfl’、ptf2’，其中氧化剂忙箱目标压力 ptoA = ptol，+ (po 1-poO), ptoB = pto2，+ (po 1-poO)； (11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力Pf为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以Pf为自变量的系统混合比rc ； (12)设置目标函数J(Pf)= |rc-rl|，基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J (pf) = O的最优解pfl ； (13)输出氧化剂贮箱目标压力pt0l’、pt02’和燃烧剂贮箱目标压力ptfA、ptfB，其中燃烧剂忙箱目标压力 PtfA = ptfl’ +(pfl-pfO), ptfB = ptf2’ +(pfl-pfO)。
2.根据权利要求1所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于:所述步骤(6)中两只氧化剂贮箱的初始压力pt0l’、pt02’通过如下方法得到: 若步骤(I)两只氧化剂贮箱中贮箱I的初始压力为Ptol，贮箱2的初始压力为pto2，且ptol < pto2,则步骤(6)中忙箱I的初始压力ptol’仍为ptol, I&箱2的初始压力pto2’为 ptol+dpol ;否则 ptol，为 pto2+dpol, pto2，为 pto2 ； 两只燃烧剂贮箱的初始压力ptfl’、ptf2’通过如下方法得到: 若步骤(I)两只燃烧剂贮箱中贮箱I的初始压力为Ptfl，贮箱2的初始压力为ptf2，且ptfl < ptf2,则步骤(6)中忙箱I的初始压力ptfl’仍为ptfl, I&箱2的初始压力ptf2’为 ptfl+dpfl，否则 ptfl’ 为 ptf2+dpfl, ptf2’ 为 ptf2。
3.根据权利要求1或2所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于:所述卫星双组元推进系统包括气瓶(I)、压力传感器(2)、加排阀(3)、减压器(4)、单向阀(5)、常开电爆阀(6)、推进剂贮箱(8)、轨控发动机(9)、姿控推力器(10)和气体旁路(11)，其中:推进剂贮箱(8)包括两个氧化剂贮箱MON-A、MON-B，两个燃烧剂贮箱MMH-A, MMH-B，在气瓶(I)和每组元推进剂贮箱(8)之间用气体旁路(11)连接，所述气体旁路(11)由2只自锁阀(7)和I只气容(13)连接而成，气容(13)处于2只自锁阀(7)之间，加排阀(3)设置在气体旁路(11)上游。
4.根据权利要求3所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于:所述气体旁路(11)两端增加第一常开电爆阀(12)或常闭电爆阀(14)，起到故障隔离作用。
5.根据权利要求3所述的主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于:所述2个气体旁路(11)之间设置第二常开电爆阀(15)，以避免2种组元的推进剂蒸汽通过气体旁路(11)在上游相遇发生爆炸。
全文摘要
本发明涉及主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，首先建立推进系统的仿真模型，根据当前系统状态数据计算出当前的系统混合比r0，然后根据并联贮箱平衡排放目标值，通过寻优算法计算出氧化剂贮箱(MON-A和MON-B)之间的压力差dpo1和燃烧剂贮箱(MMH-A和MMH-B)之间的压力差dpf1，最后以r0为目标值，以dpo1和dpf1为初始条件，通过寻优算法计算出每只贮箱的目标压力，卫星在轨就能够利用气体旁路将贮箱压力调整至目标压力点，达到既调节并联贮箱平衡排放，又不影响系统混合比的效果。
文档编号B64G1/40GK103213692SQ20131012156
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者梁军强, 李永, 宋涛, 马云华, 李湘宁, 李泽, 耿永兵, 王晓磊, 樊超, 林震, 林星荣, 林长杰, 王雪婷, 张广科 申请人:北京控制工程研究所