Эффективная схема удержания на орбите для систем на смешанном топливе

1. Устройство, содержащее:
спутник, выполненный с возможностью вращения по орбите вокруг Земли и содержащий:
спутниковую платформу, имеющую сторону надира, обращенную к Земле, и сторону зенита, противоположную стороне надира;
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северной области стороны зенита и ориентированный вниз, для создания тяги через центр масс спутника;
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южной области стороны зенита и ориентированный вверх, для создания тяги через центр масс спутника, и
устройство управления орбитой, управляющее маневрами для удержания спутника на орбите; причем
устройство управления орбитой выполнено с возможностью выбора длительности импульса включения северного электрического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла, которая отличается от длительности импульса включения южного электрического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла;
устройство управления орбитой выполнено с возможностью выбора смещения импульса включения северного электрического двигателя малой тяги относительно восходящего узла, которое отличается от смещения импульса включения южного электрического двигателя малой тяги относительно нисходящего узла.
2. Устройство по п. 1, в котором
спутник содержит:
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника;
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника, и
при этом устройство управления орбитой выполнено с возможностью управления импульсом включения одного или большего количества двигателей из западного химического двигателя малой тяги или восточного химического двигателя малой тяги вблизи одного или большего количества узлов из (а) восходящего узла и нисходящего узла.
3. Устройство по п. 2, в котором
разность в длительностях импульсов включения для электрических двигателей малой тяги и разность в смещениях импульсов включения электрических двигателей малой тяги создает суммарное изменение радиальной скорости спутника, при этом суммарное изменение радиальной скорости создает составляющую дельта-эксцентриситета для орбиты спутника вследствие импульсов включения электрических двигателей малой тяги;
устройство управления орбитой выполнено с возможностью управления импульсом включения одного или большего количества двигателей из восточного химического двигателя малой тяги или западного химического двигателя малой тяги в первом месте, расположенном вдоль одного или больше местоположений вдоль орбиты спутника, что создает по меньшей мере одно из первого и второго тангенциальных изменений скорости спутника, при этом первое тангенциальное изменение скорости создает одну или больше составляющих дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения указанных одного или больше химических двигателей малой тяги, и
устройство управления орбитой выполнено с возможностью выбора по меньшей мере одного из первого и второго местоположений импульсов включения указанных одного или больше химических двигателей малой тяги таким образом, чтобы составляющие дельта-эксцентриситета вследствие импульсов включения указанных одного или больше химических двигателей малой тяги слагались с составляющими дельта-эксцентриситета вследствие импульсов включения электрических двигателей малой тяги.
4. Устройство по п. 1, в котором
устройство управления орбитой выполнено с возможностью определения наклонения орбитальной плоскости спутника и определения полного времени импульсов включения для импульса включения северного электрического двигателя малой тяги и импульса включения южного двигателя малой тяги на основе наклонения.
5. Устройство по п. 1, в котором
устройство управления орбитой выполнено с возможностью определения положения Солнца в геоцентрической системе координат на основе времени года и с возможностью выбора длительности и смещения импульса включения северного электрического двигателя малой тяги и длительности и смещения импульса включения южного электрического двигателя малой тяги для получения целевого изменения эксцентриситета, который направлен за положение Солнца на 90°±5°.
6. Устройство по п. 1, в котором
северный электрический двигатель малой тяги ориентирован под первым углом к оси север-юг спутника, причем первый угол составляет 35°±25°, и
южный электрический двигатель малой тяги ориентирован под вторым углом к оси север-юг спутника, причем второй угол составляет 35°±25°.
7. Устройство по п. 1, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги и южный электрический двигатель малой тяги используют ксенон в качестве топлива.
8. Способ управления маневрами для удержания спутника на орбите, в котором спутник содержит
спутниковую платформу, имеющую сторону надира, обращенную на Землю, и сторону зенита, противоположную стороне надира,
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северной области стороны зенита и ориентированный вниз, для создания тяги через центр масс спутника, и
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южной области стороны зенита и ориентированный вверх, для создания тяги через центр масс спутника,
при этом способ включает в себя:
выбор длительности импульса включения северного электрического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла, которая отличается от длительности импульса включения южного электрического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла, и
выбор смещения импульса включения северного электрического двигателя малой тяги относительно восходящего узла, которое отличается от смещения импульса включения южного электрического двигателя малой тяги относительно нисходящего узла.
9. Способ по п. 8, в котором
спутник, кроме того, содержит
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника, и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника; а
способ, кроме того, включает в себя:
управление импульсом включения одного из западного химического двигателя малой тяги или восточного химического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла.
10. Способ по п. 9, кроме того включающий в себя:
управление импульсом включения другого одного из западного химического двигателя малой тяги или восточного химического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла.
11. Способ по п. 8, в котором
спутник кроме того содержит
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника, и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника; и
разность в длительностях импульсов включения для электрических двигателей малой тяги и разность в смещениях импульсов включения электрических двигателей малой тяги создает суммарное изменение радиальной скорости спутника, при этом суммарное изменение радиальной скорости создает составляющую дельта-эксцентриситета для орбиты спутника вследствие импульсов включения электрических двигателей малой тяги; а
способ, кроме того, включает в себя:
управление импульсом включения одного из восточного химического двигателя малой тяги или западного химического двигателя малой тяги в первом месте, расположенном вдоль орбиты спутника, что создает первое тангенциальное изменение скорости спутника, при этом первое тангенциальное изменение скорости создает составляющую дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения одного химического двигателя малой тяги;
при этом первое местоположение импульса включения одного химического двигателя малой тяги выбирают таким образом, чтобы составляющая дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения одного химического двигателя малой тяги складывалась с составляющей дельта-эксцентриситета вследствие импульсов включения электрических двигателей малой тяги.
12. Способ по п. 11, кроме того включающий в себя:
управление импульсом включения другого из восточного химического двигателя малой тяги или западного химического двигателя малой тяги во втором месте, расположенном вдоль орбиты спутника, что создает второе тангенциальное изменение скорости спутника, при этом второе тангенциальное изменение скорости создает составляющую дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения другого химического двигателя малой тяги, и
при этом второе местоположение импульса включения указанного другого химического двигателя малой тяги выбирают таким образом, чтобы составляющая дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения другого химического двигателя малой тяги складывалась с составляющей дельта-эксцентриситета вследствие импульсов включения электрических двигателей малой тяги и составляющей дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения одного химического двигателя малой тяги.
13. Способ по п. 8, кроме того включающий в себя:
определение наклонения орбитальной плоскости спутника и
определение полного времени импульсов включения для импульса включения северного электрического двигателя малой тяги и импульса включения южного электрического двигателя малой тяги на основе наклонения.
14. Способ по п. 8, кроме того включающий в себя:
определение положения Солнца в геоцентрической системе координат на основе времени года и
выбор длительности и смещения импульса включения северного электрического двигателя малой тяги, и длительности и смещения импульса включения южного электрического двигателя малой тяги для получения целевого изменения эксцентриситета, который направлен за положением Солнца на 90°±5°.
15. Устройство, содержащее:
устройство управления орбитой, выполненное с возможностью управления маневрами для удержания на орбите спутника, при этом спутник содержит:
спутниковую платформу, имеющую сторону надира, обращенную к Земле, и сторону зенита, противоположную стороне надира;
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северной области стороны зенита и ориентированный вниз, для создания тяги через центр масс спутника;
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южной области стороны зенита и ориентированный вверх, для создания тяги через центр масс спутника;
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника, и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания тяги через центр масс спутника, причем
устройство управления орбитой выполнено с возможностью выбора длительности импульса включения северного электрического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла, которая отличается от длительности импульса включения южного электрического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла; и
устройство управления орбитой выполнено с возможностью выбора смещения импульса включения северного электрического двигателя малой тяги относительно восходящего узла, которое отличается от смещения импульса включения южного электрического двигателя малой тяги относительно нисходящего узла.