基于多要素評估的快響應(yīng)軌道救援方法研究
發(fā)布時間:2021-07-20 18:06
近十年全球航天發(fā)射活動成功率一直保持在90%以上,但發(fā)射失敗仍難以避免,航天事故導致各國對空間資源的開發(fā)成本大幅增加,制約航天產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。在航天發(fā)射事故中未進入預(yù)定軌道的發(fā)射事故占比接近50%,存在很大的救援空間,對典型航天事故影響進行分析,提出了衛(wèi)星救援多要素估值評價方法,從經(jīng)濟成本、時間成本、產(chǎn)業(yè)影響、社會影響等多要素對衛(wèi)星損失和救援代價進行綜合評估,提供救援任務(wù)全流程規(guī)范指導,可有效提升軌道救援系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力。
【文章來源】:導彈與航天運載技術(shù). 2020,(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
近年航天發(fā)射活動成功率統(tǒng)計
對發(fā)射事故進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),在20世紀90年代至2016年間的92次發(fā)射事故中,衛(wèi)星未進入正確軌道等部分成功的發(fā)射活動為43次,占比約為47%,見圖2。造成發(fā)射部分成功的原因基本可分為運載火箭性能降低、上面級故障、分離故障和衛(wèi)星變軌發(fā)動機故障等。在此類發(fā)射事故中,大部分衛(wèi)星完好無損,或衛(wèi)星僅自身動力系統(tǒng)故障,其余系統(tǒng)仍可以正常工作,具有非常大的搶救價值。衛(wèi)星的制造和發(fā)射費用較高,地球靜止軌道(The Geostationary Orbit,GEO)衛(wèi)星的價格從1.5億美元(如Intelsat-603)到12億美元(如Milstar-2)不等,其中不包括衛(wèi)星服務(wù)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,衛(wèi)星故障帶來的損失非常巨大。針對高價值衛(wèi)星開展在軌救援具有可觀的經(jīng)濟效益,以輔助離軌為例,如果采用軌道救援技術(shù)輔助GEO衛(wèi)星離軌,使衛(wèi)星本用于主動離軌的燃料用于軌道維持,可使衛(wèi)星延長6個月左右的壽命,并帶來額外收益(見表1)[1]。
快響應(yīng)軌道救援系統(tǒng)由運載平臺、軌道機動級、救援飛行器和末端工具箱組成,如圖3所示。運載平臺和軌道機動級根據(jù)被救援對象的質(zhì)量規(guī)模及軌道要求從現(xiàn)役成熟運載器中進行選擇,通過現(xiàn)役運載火箭去任務(wù)化改造,統(tǒng)一構(gòu)型,形成通用化、組合化、系列化的運載平臺方案庫,可擴大運載能力覆蓋范圍,滿足不同的任務(wù)需求。運載器和軌道機動級將救援飛行器直接送入目標交會軌道,救援飛行器通過自主機動變軌實現(xiàn)對不同相位衛(wèi)星的精確交會對接,通過不同的末端工具對衛(wèi)星實施軌道救援,使衛(wèi)星進入正確軌道或恢復功能。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運載火箭去任務(wù)化模式及其在型號中的實踐[J]. 王瑋,趙峰,吳佳林. 航天工業(yè)管理. 2016(10)
[2]質(zhì)子號商業(yè)發(fā)射任務(wù)失敗[J]. 常麗萍. 中國航天. 2015(07)
[3]“發(fā)射權(quán)之爭”——2014年“伽利略”衛(wèi)星發(fā)射面臨挑戰(zhàn)[J]. 趙爽. 國際太空. 2014(09)
[4]自主在軌服務(wù)現(xiàn)狀及分析[J]. 韓慧鵬,金雪松,范晨. 國際太空. 2013(10)
[5]歐洲通信衛(wèi)星公司及其衛(wèi)星編隊(上)[J]. 小義. 中國航天. 2013(08)
[6]長征三號甲系列火箭構(gòu)型統(tǒng)一的管理模式實踐[J]. 邢曉光,胡煒. 質(zhì)量與可靠性. 2012(05)
[7]“質(zhì)子”號火箭發(fā)射“快車AM4”衛(wèi)星失敗,衛(wèi)星全損[J]. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2011(10)
本文編號:3293322
【文章來源】:導彈與航天運載技術(shù). 2020,(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
近年航天發(fā)射活動成功率統(tǒng)計
對發(fā)射事故進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),在20世紀90年代至2016年間的92次發(fā)射事故中,衛(wèi)星未進入正確軌道等部分成功的發(fā)射活動為43次,占比約為47%,見圖2。造成發(fā)射部分成功的原因基本可分為運載火箭性能降低、上面級故障、分離故障和衛(wèi)星變軌發(fā)動機故障等。在此類發(fā)射事故中,大部分衛(wèi)星完好無損,或衛(wèi)星僅自身動力系統(tǒng)故障,其余系統(tǒng)仍可以正常工作,具有非常大的搶救價值。衛(wèi)星的制造和發(fā)射費用較高,地球靜止軌道(The Geostationary Orbit,GEO)衛(wèi)星的價格從1.5億美元(如Intelsat-603)到12億美元(如Milstar-2)不等,其中不包括衛(wèi)星服務(wù)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,衛(wèi)星故障帶來的損失非常巨大。針對高價值衛(wèi)星開展在軌救援具有可觀的經(jīng)濟效益,以輔助離軌為例,如果采用軌道救援技術(shù)輔助GEO衛(wèi)星離軌,使衛(wèi)星本用于主動離軌的燃料用于軌道維持,可使衛(wèi)星延長6個月左右的壽命,并帶來額外收益(見表1)[1]。
快響應(yīng)軌道救援系統(tǒng)由運載平臺、軌道機動級、救援飛行器和末端工具箱組成,如圖3所示。運載平臺和軌道機動級根據(jù)被救援對象的質(zhì)量規(guī)模及軌道要求從現(xiàn)役成熟運載器中進行選擇,通過現(xiàn)役運載火箭去任務(wù)化改造,統(tǒng)一構(gòu)型,形成通用化、組合化、系列化的運載平臺方案庫,可擴大運載能力覆蓋范圍,滿足不同的任務(wù)需求。運載器和軌道機動級將救援飛行器直接送入目標交會軌道,救援飛行器通過自主機動變軌實現(xiàn)對不同相位衛(wèi)星的精確交會對接,通過不同的末端工具對衛(wèi)星實施軌道救援,使衛(wèi)星進入正確軌道或恢復功能。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運載火箭去任務(wù)化模式及其在型號中的實踐[J]. 王瑋,趙峰,吳佳林. 航天工業(yè)管理. 2016(10)
[2]質(zhì)子號商業(yè)發(fā)射任務(wù)失敗[J]. 常麗萍. 中國航天. 2015(07)
[3]“發(fā)射權(quán)之爭”——2014年“伽利略”衛(wèi)星發(fā)射面臨挑戰(zhàn)[J]. 趙爽. 國際太空. 2014(09)
[4]自主在軌服務(wù)現(xiàn)狀及分析[J]. 韓慧鵬,金雪松,范晨. 國際太空. 2013(10)
[5]歐洲通信衛(wèi)星公司及其衛(wèi)星編隊(上)[J]. 小義. 中國航天. 2013(08)
[6]長征三號甲系列火箭構(gòu)型統(tǒng)一的管理模式實踐[J]. 邢曉光,胡煒. 質(zhì)量與可靠性. 2012(05)
[7]“質(zhì)子”號火箭發(fā)射“快車AM4”衛(wèi)星失敗,衛(wèi)星全損[J]. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2011(10)
本文編號:3293322
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