ЭФФЕКТИВНАЯ СХЕМА УДЕРЖАНИЯ НА ОРБИТЕ СПУТНИКА ДЛЯ УСТАНОВОК НА СМЕШАННОМ ТОПЛИВЕ В СЛУЧАЕ ОТКАЗА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ МАЛОЙ ТЯГИ

1. Устройство, содержащее:
контроллер орбиты, выполненный с возможностью управления маневрами для удержания на орбите спутника, содержащего:
спутниковую платформу, имеющую сторону надира, выполненную с возможностью быть обращенной к Земле, и сторону зенита, противоположную стороне надира;
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северного участка стороны зенита и ориентированный вниз для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника;
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южного участка стороны зенита и ориентированный вверх для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника;
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника; и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника; при этом
контроллер орбиты выполнен с возможностью обнаружения отказа одного из электрических двигателей малой тяги и в случае отказа:
- управления импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги вблизи орбитального узла;
- управления импульсом включения одного из химических двигателей малой тяги на 90°±5° от импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги; и
- управления импульсом включения другого из химических двигателей малой тяги на 270°±5° от импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги.
2. Устройство по п. 1, в котором:
импульс включения оставшегося электрического двигателя малой тяги создает изменение радиальной скорости спутника, которое создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета орбиты спутника вследствие импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги;
импульс включения одного химического двигателей малой тяги на 90°±5° создает первое изменение тангенциальной скорости спутника, при этом первое изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения одного химического двигателя малой тяги; и
импульс включения другого химического двигателя малой тяги на 270°±5° создает второе изменение тангенциальной скорости спутника, при этом второе изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения другого химического двигателя малой тяги; и
при этом составляющие вектора дельта-эксцентриситета, обусловленные импульсом включения химических двигателей малой тяги, компенсируют составляющую вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги.
3. Устройство по п. 1, в котором:
контроллер орбиты выполнен с возможностью обнаружения отказа северного электрического двигателя малой тяги и управления импульсом включения южного электрического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла; и
контроллер орбиты выполнен с возможностью управления тормозным импульсом восточного химического двигателя малой тяги на 90°±5° от импульса включения южного электрического двигателя малой тяги, и управления импульсом в направлении движения для западного химического двигателя малой тяги на 270°±5° от импульса включения южного электрического двигателя малой тяги.
4. Устройство по п. 1, в котором:
контроллер орбиты выполнен с возможностью обнаружения отказа южного электрического двигателя малой тяги и управления импульсом включения северного электрического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла; и
контроллер орбиты выполнен с возможностью управления тормозным импульсом восточного химического двигателя малой тяги на 90°±5° от импульса включения северного электрического двигателя малой тяги, и управления импульсом в направлении движения для западного химического двигателя малой тяги на 270°±5° от импульса включения северного электрического двигателя малой тяги.
5. 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°.
6. Устройство по п. 5, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги установлен на карданном подвесе;
южный электрический двигатель малой тяги установлен на карданном подвесе; и
контроллер орбиты выполнен с возможностью коррекции первого угла северного электрического двигателя малой тяги и коррекции второго угла южного электрического двигателя малой тяги.
7. Устройство по п. 5, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги закреплен под первым углом; и
южный электрический двигатель малой тяги закреплен под вторым углом.
8. Способ управления маневрами для удержания спутника на орбите, в котором спутник содержит
спутниковую платформу, имеющую сторону надира и сторону зенита,
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северного участка стороны зенита и ориентированный вниз для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника,
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южного участка стороны зенита и ориентированный вверх для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника,
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника, и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника, при этом способ включает:
обнаружение отказа одного из электрических двигателей малой тяги и в случае отказа
- управление импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги вблизи орбитального узла;
- управление импульсом включения одного из химических двигателей малой тяги на 90°±5° от импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги; и
- управление импульсом включения другого из химических двигателей малой тяги на 270°±5° от импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги.
9. Способ по п. 8, в котором:
импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги создают изменение радиальной скорости спутника, которое создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета орбиты спутника вследствие импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги;
импульсом включения одного из химических двигателей малой тяги на 90°±5° создают первое изменение тангенциальной скорости спутника, при этом первое изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения одного химического двигателя малой тяги; и
импульсом включения другого химического двигателя малой тяги на 270°±5° создают второе изменение тангенциальной скорости спутника, при этом второе изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения другого химического двигателя малой тяги; и
при этом составляющие вектора дельта-эксцентриситета, обусловленные импульсом включения химических двигателей малой тяги, компенсируют составляющую вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги.
10. Способ по п. 8, в котором управление импульсами включения включает в себя:
обнаружение отказа северного электрического двигателя малой тяги;
управление импульсом включения южного электрического двигателя малой тяги вблизи нисходящего узла;
управление тормозным импульсом восточного химического двигателя малой тяги на 90°±5° от импульса включения южного электрического двигателя малой тяги; и
управление импульсом в направлении движения для западного химического двигателя малой тяги на 270°±5° от импульса включения южного электрического двигателя малой тяги.
11. Способ по п. 8, в котором управление импульсами включения включает в себя:
обнаружение отказа южного электрического двигателя малой тяги;
управление импульсом включения северного электрического двигателя малой тяги вблизи восходящего узла;
управление тормозным импульсом восточного химического двигателя малой тяги на 90°±5° от импульса включения северного электрического двигателя малой тяги; и
управление импульсом в направлении движения для западного химического двигателя малой тяги на 270°±5° от импульса включения северного электрического двигателя малой тяги.
12. Устройство, содержащее:
контроллер орбиты, выполненный с возможностью управления маневрами для удержания на орбите спутника, содержащего:
спутниковую платформу, имеющую сторону надира, выполненную с возможностью быть обращенной к Земле, и сторону зенита, противоположную стороне надира;
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северного участка стороны зенита и ориентированный вниз для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника;
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южного участка стороны зенита и ориентированный вверх для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника;
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника; и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника; при этом
контроллер орбиты выполнен с возможностью обнаружения отказа одного из электрических двигателей малой тяги и в случае отказа:
- управления импульсом включения вблизи орбитального узла оставшегося электрического двигателя малой тяги, создающего изменение радиальной скорости спутника, которое создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета орбиты спутника вследствие импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги;
- определения составляющей вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную возмущениями, влияющими на орбиту спутника;
- управления импульсом включения восточного химического двигателя малой тяги, создающего первое изменение тангенциальной скорости спутника, в первом положении на орбите, при этом первое изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения восточного химического двигателя малой тяги; и
- управления импульсом включения западного химического двигателя малой тяги, создающего второе изменение тангенциальной скорости спутника, во втором положении на орбите, при этом второе изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения западного химического двигателя малой тяги;
при этом контроллер орбиты выполнен с возможностью выбирать первое положение импульса включения восточного химического двигателя малой тяги и второе положение импульса включения западного химического двигателя малой тяги так, что составляющая вектора дельта-эксцентриситета, обусловленная импульсом включения восточного химического двигателя малой тяги, и составляющая вектора дельта-эксцентриситета, обусловленная импульсом включения западного химического двигателя малой тяги, компенсируют составляющую вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги, и составляющую вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную влиянием возмущений.
13. Устройство по п. 12, в котором:
контроллер орбиты выполнен с возможностью определять положение Солнца в зависимости от времени года и определять составляющую вектора дельта-эксцентриситета, обусловленную влиянием возмущений в зависимости от положения Солнца.
14. Устройство по п. 12, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги сориентирован под первым углом к оси север-юг спутника, причем первый угол составляет 35°±25°; и
южный электрический двигатель малой тяги сориентирован под вторым углом к оси север-юг спутника, причем второй угол составляет 35°±25°.
15. Устройство по п. 14, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги является по меньшей мере одним из установленных на карданном подвесе;
южный электрический двигатель малой тяги установлен на карданном подвесе; и
контроллер орбиты выполнен с возможностью коррекции первого угла северного электрического двигателя малой тяги и коррекции второго угла южного электрического двигателя малой тяги.
16. Устройство по п. 14, в котором:
северный электрический двигатель малой тяги закреплен под первым углом; и
южный электрический двигатель малой тяги закреплен под вторым углом.
17. Способ управления маневрами для удержания спутника на орбите, в котором спутник содержит
спутниковую платформу, имеющую сторону надира и сторону зенита,
северный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении северного участка стороны зенита и ориентированный вниз для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника,
южный электрический двигатель малой тяги, установленный в направлении южного участка стороны зенита и ориентированный вверх для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника,
восточный химический двигатель малой тяги, установленный на восточной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника, и
западный химический двигатель малой тяги, установленный на западной стороне спутниковой платформы для создания силы тяги по линии, проходящей через центр массы спутника, при этом способ включает:
обнаружение отказа одного из электрических двигателей малой тяги и в случае отказа:
управление импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги, создающего изменение радиальной скорости спутника, вблизи орбитального узла, которое создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета орбиты спутника вследствие импульса включения оставшегося электрического двигателя малой тяги;
определение составляющей вектора дельта-эксцентриситета, обусловленной возмущениями, влияющими на орбиту спутника;
управление импульсом включения восточного химического двигателя малой тяги, создающего первое изменение тангенциальной скорости спутника, в первом положении на орбите, при этом первое изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения восточного химического двигателя малой тяги; и
управление импульсом включения западного химического двигателя малой тяги, создающего второе изменение тангенциальной скорости спутника во втором положении на орбите, при этом второе изменение тангенциальной скорости создает составляющую вектора дельта-эксцентриситета вследствие импульса включения западного химического двигателя малой тяги;
при этом первое положение импульса включения восточного химического двигателя малой тяги и второе положение импульса включения западного химического двигателя малой тяги выбирают так, что составляющая дельта-эксцентриситета, обусловленная импульсом включения восточного химического двигателя малой тяги, и составляющая дельта-эксцентриситета, обусловленная импульсом включения западного химического двигателя малой тяги, компенсируют составляющую дельта-эксцентриситета, обусловленную импульсом включения оставшегося электрического двигателя малой тяги, и составляющую дельта-эксцентриситета, обусловленную возмущениями.
18. Способ по п. 17 дополнительно включающий:
определение положения Солнца в зависимости от времени года; и
определение составляющей дельта-эксцентриситета, обусловленной возмущениями в зависимости от положения Солнца.