| (11) | EP 3 476 749 B1 |
(12) | EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
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(54) | ARTIFICIAL SATELLITE AND THRUST BALANCE ADJUSTMENT METHOD KÜNSTLICHER SATELLIT UND VERFAHREN ZUM EINSTELLEN EINES SCHUBAUSGLEICHS SATELLITE ARTIFICIEL ET PROCÉDÉ D'AJUSTEMENT DE BALANCE DE POUSSÉE |
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Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to the European patent granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall not be deemed to have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent Convention). |
Technical Field
Background Art
Citation
Non-Patent Literature
Summary of the Invention
Technical Problem
Solution to the Problem
a plurality of thrusters;
an angular momentum detection apparatus to detect an angular momentum that is generated in the artificial satellite; and
a satellite controller to perform adjustment control of selecting, from the plurality of thrusters, a target thruster whose thrust is to be adjusted, based on the detected angular momentum, and adjusting the thrust of the target thruster.
Advantageous Effects of the Invention
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a configuration diagram of an artificial satellite 100 in a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram with respect to flow rate adjustment apparatuses 140 in the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a satellite controller 120 in the first embodiment.
FIG. 4 includes graphs each illustrating current characteristic data 123 in the first embodiment.
FIG. 5 includes diagrams each illustrating unbalanced thrust in the first embodiment.
FIG. 6 is a graph illustrating an angular momentum when a thrust balance adjustment method in the first embodiment is not performed.
FIG. 7 is a diagram illustrating thrust balance adjustment in the first embodiment.
FIG. 8 is a graph illustrating an angular momentum when the thrust balance adjustment method in the first embodiment is performed.
FIG. 9 is a flowchart of the thrust balance adjustment method in the first embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of an adjustment control process (S120) in the first embodiment.
FIG. 11 is a configuration diagram of a satellite controller 120 in a second embodiment.
FIG. 12 includes graphs each illustrating voltage characteristic data 126 in the second embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of a thrust balance adjustment method in the second embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of an adjustment control process (S220) in the second embodiment.
FIG. 15 is a configuration diagram of a satellite controller 120 in a third embodiment.
FIG. 16 is a flowchart of a thrust balance adjustment method in the third embodiment.
FIG. 17 is a flowchart of the thrust adjustment method in the third embodiment.
Description of Embodiments
First Embodiment
Description of Configuration
Description of Operations
Effects of First Embodiment
Alternative Configuration
Second Embodiment
Description of Configuration
Description of Operations
Effects of Second Embodiment
Third Embodiment
Description of Configuration
Description of Operations
Effects of Third Embodiment
List of Reference Signs List
- a plurality of thrusters (150);
- an angular momentum detection apparatus (110) configured to detect an angular momentum that is generated in the artificial satellite;
- a satellite controller (120) configured to select, from the plurality of thrusters, a target thruster whose thrust is to be adjusted, based on the detected angular momentum, and to adjust the thrust of the target thruster;
- a receiver (190) configured to receive a type instruction from an earth station to instruct one of a current change and a voltage change;
- a plurality of power supply apparatuses (130), associated with the plurality of thrusters, configured to supply a discharge voltage to each of the plurality of thrusters (150), supply adjustment electric power to adjust a flow rate of a propellant that flows through each of the plurality of thrusters, and detect a discharge current that flows through each of the plurality of thrusters; and
- a plurality of flow rate adjustment apparatuses (140) configured to adjust the flow rate of the propellant that flows through each of the plurality of thrusters (150) by the adjustment electric power that is supplied,
wherein the satellite controller (120) is configured to output a current change instruction to instruct a change in the discharge current that flows through the target thruster when the type instruction instructs the current change, and to output a voltage change instruction to instruct a change in the discharge voltage that is supplied to the target thruster when the type instruction instructs the voltage change,
wherein when the current change instruction is output, the power supply apparatus (130) is configured to change the adjustment electric power, the flow rate adjustment apparatus (140) is configured to flow the propellant through the target thruster at a flow rate corresponding to the adjustment electric power after the change, the power supply apparatus (130) is configured to change the adjustment electric power for the target thruster when the detected discharge current does not become a target current, and
wherein when the voltage change instruction is output, the power supply apparatus (130) is configured to change the discharge voltage that is supplied to the target thruster to a target voltage.
- wherein the current change instruction includes a value of the target current,
- wherein the value of the target current is a value different from the discharge current of the target thruster before the current change instruction is output, just by a current change amount,
- wherein the voltage change instruction includes a value of the target voltage,
- wherein the value of the target voltage is a value different from the discharge voltage of the target thruster before the voltage change instruction is output, just by a voltage change amount,
- wherein the receiver (190) is configured to receive a new current change amount and a new voltage change amount, and
- wherein the satellite controller (120) is configured to update the current change amount to the new current change amount and to update the voltage change amount to the new voltage amount.
- detecting an angular momentum that is generated in an artificial satellite (100) comprising a plurality of thrusters (150), by an angular momentum detection apparatus (110);
- performing adjustment control of selecting, from the plurality of thrusters (150), a target thruster whose thrust is to be adjusted, based on the detected angular momentum and adjusting the thrust of the target thruster, by a satellite controller (120);
- receiving a type instruction from an earth station to instruct one of a current change and a voltage change, by a receiver (190);
- supplying a discharge voltage to each of the plurality of thrusters (150), supplying adjustment electric power to adjust a flow rate of a propellant that flows through each of the plurality of thrusters, and detecting a discharge current that flows through each of the plurality of thrusters, by a power supply apparatus (130); and
- adjusting the flow rate of the propellant that flows through each of the plurality of thrusters (150) by the adjustment electric power that is supplied, by a flow rate adjustment apparatus (140),
- wherein, as the adjustment control, the satellite controller (120) outputs a current change instruction to instruct a change in the discharge current that flows through the target thruster when the type instruction instructs the current change, and outputs a voltage change instruction to instruct a change in the discharge voltage that is supplied to the target thruster when the type instruction instructs the voltage change,
- wherein when the current change instruction is output, the power supply apparatus (130) changes the adjustment electric power to adjust the flow rate of the propellant that flows through the target thruster, the flow rate adjustment apparatus (140) flows the propellant through the target thruster at a flow rate corresponding to the adjustment electric power after the change, the power supply apparatus (130) detects a discharge current that flows through the target thruster after the current change instruction has been output, and further changes the adjustment electric power for the target thruster when the detected discharge current does not become a target current, and
- wherein when the voltage change instruction is output, the power supply apparatus (130) changes the discharge voltage that is supplied to the target thruster to a target voltage.
- eine Vielzahl von Triebwerken (150);
- eine Drehimpulsdetektionsvorrichtung (110), die dazu konfiguriert ist, einen Drehimpuls zu detektieren, der in dem künstlichen Satelliten erzeugt wird;
- eine Satellitensteuerung (120), die dazu konfiguriert ist, auf der Grundlage des detektierten Drehimpulses, ein Zieltriebwerk aus der Vielzahl von Triebwerken auszuwählen, dessen Schub eingestellt werden soll, und den Schub des Zieltriebwerks einzustellen;
- einen Empfänger (190), der dazu konfiguriert ist, eine Typanweisung, zur Anweisung von einer von einer Stromstärkenänderung und einer Spannungsänderung, von einer Bodenstation zu empfangen;
- eine Vielzahl von Energieversorgungsvorrichtungen (130), die der Vielzahl von Triebwerken zugeordnet sind und dazu konfiguriert sind, jedem von der Vielzahl von Triebwerken (150) eine Entladungsspannung zuzuführen, elektrische Einstellungsenergie zur Einstellung einer Durchflussrate eines Treibstoffs zuzuführen, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken fließt, und einen Entladungsstrom zu detektieren, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken fließt; und
- eine Vielzahl von Durchflussraten-Einstellvorrichtungen (140), die dazu konfiguriert sind, die Durchflussrate des Treibstoffs, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken (150) fließt, durch die zugeführte elektrische Einstellungsenergie einzustellen,
wobei die Satellitensteuerung (120) dazu konfiguriert ist, eine Stromstärkenänderungsanweisung auszugeben, um eine Änderung des Entladungsstroms anzuweisen, der durch das Zieltriebwerk fließt, wenn die Typanweisung die Stromstärkenänderung anweist, und dazu konfiguriert ist, eine Spannungsänderungsanweisung auszugeben, um eine Änderung der Entladungsspannung anzuweisen, die dem Zieltriebwerk zugeführt wird, wenn die Typanweisung die Spannungsänderung anweist,
wobei dann, wenn die Stromstärkenänderungsanweisung ausgegeben wird, die Energieversorgungsvorrichtung (130) dazu konfiguriert ist, die elektrische Einstellungsenergie zu ändern, wobei die Durchflussraten-Einstellvorrichtung (140) dazu konfiguriert ist, den Treibstoff durch das Zieltriebwerk mit einer Durchflussrate fließen zu lassen, die der elektrischen Einstellungsenergie nach der Änderung entspricht, und wobei die Energieversorgungsvorrichtung (130) dazu konfiguriert ist, die elektrische Einstellungsenergie für das Zieltriebwerk zu ändern, wenn der detektierte Entladungsstrom nicht zu einer Zielstromstärke wird, und wobei dann, wenn die Spannungsänderungsanweisung ausgegeben wird, die Energieversorgungsvorrichtung (130) dazu konfiguriert, die Entladungsspannung, die dem Zieltriebwerk zugeführt wird, zu einer Zielspannung zu ändern.
- wobei die Stromstärkenänderungsanweisung einen Wert der Zielstromstärke enthält,
- wobei der Wert der Zielstromstärke ein Wert ist, der sich von dem Entladungsstrom des Zieltriebwerks vor der Ausgabe der Stromstärkenänderungsanweisung nur um einen Stromstärkenänderungsbetrag unterscheidet,
- wobei die Spannungsänderungsanweisung einen Wert der Zielspannung enthält,
- wobei der Wert der Zielspannung ein Wert ist, der sich von der Entladungsspannung des Zieltriebwerks vor der Ausgabe der Spannungsänderungsanweisung nur um einen Spannungsänderungsbetrag unterscheidet,
- wobei der Empfänger (190) dazu konfiguriert ist, einen neuen Stromstärkenänderungsbetrag und einen neuen Spannungsänderungsbetrag zu empfangen, und
- wobei die Satellitensteuerung (120) dazu konfiguriert ist, den Stromstärkenänderungsbetrag auf den neuen Stromstärkenänderungsbetrag zu aktualisieren und den Spannungsänderungsbetrag auf den neuen Spannungsbetrag zu aktualisieren.
- Detektieren eines Drehimpulses, der in einem künstlichen Satelliten (100) erzeugt wird, der eine Vielzahl von Triebwerken (150) aufweist, und zwar durch eine Drehimpuls-Detektionsvorrichtung (110);
- Ausführen einer Einstellsteuerung durch eine Satellitensteuerung (120) durch Auswählen eines Zieltriebwerks, dessen Schub einzustellen ist, aus der Vielzahl von Triebwerken (150) auf der Grundlage des detektierten Drehimpulses und Einstellen des Schubs des Zieltriebwerks;
- Empfangen einer Typanweisung, zur Anweisung von einer von einer Stromstärkenänderung und einer Spannungsänderung, von einer Bodenstation durch einen Empfänger (190);
- Zuführen einer Entladungsspannung zu dem jeweiligen der Vielzahl von Triebwerken (150), Zuführen von elektrischer Einstellungsenergie zum Einstellen einer Durchflussrate eines Treibstoffs, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken fließt, und Detektieren eines Entladungsstroms, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken fließt, durch eine Energieversorgungsvorrichtung (130); und
- Einstellen der Durchflussmenge des Treibstoffs, der durch das jeweilige von der Vielzahl von Triebwerken (150) fließt, durch die elektrische Einstellungsenergie, die von einer Durchflussraten-Einstellvorrichtung (140) zugeführt wird,
- wobei die Satellitensteuerung (120) als Einstellsteuerung eine Stromstärkenänderungsanweisung ausgibt, um eine Änderung des Entladungsstroms anzuweisen, der durch das Zieltriebwerk fließt, wenn die Typanweisung die Stromstärkenänderung anweist, und eine Spannungsänderungsanweisung ausgibt, um eine Änderung der Entladungsspannung anzuweisen, die dem Zieltriebwerk zugeführt wird, wenn die Typanweisung die Spannungsänderung anweist,
- wobei dann, wenn die Stromstärkenänderungsanweisung ausgegeben wird, die Energieversorgungsvorrichtung (130) die elektrische Einstellungsenergie ändert, um die Durchflussrate des Treibstoffs, der durch das Zieltriebwerk fließt, einzustellen, wobei die Durchflussraten-Einstellvorrichtung (140) den Treibstoff mit einer Durchflussrate durch das Zieltriebwerk fließen lässt, die der elektrischen Einstellungsenergie nach der Änderung entspricht, wobei die Energieversorgungsvorrichtung (130) einen Entladungsstrom detektiert, der durch das Zieltriebwerk fließt, nachdem die Stromstärkenänderungsanweisung ausgegeben worden ist, und ferner die elektrische Einstellungsenergie für das Zieltriebwerk ändert, wenn der detektierte Entladungsstrom nicht zu einer Zielstromstärke wird, und
- wobei dann, wenn die Spannungsänderungsanweisung ausgegeben wird, die Energieversorgungsvorrichtung (130) die Entladungsspannung, die dem Zieltriebwerk zugeführt wird, zu einer Zielspannung ändert.
- une pluralité de propulseurs (150) ;
- un appareil de détection de moment angulaire (110) configuré pour détecter un moment angulaire qui est généré dans le satellite artificiel ;
- un contrôleur de satellite (120) configuré pour sélectionner, à partir de la pluralité de propulseurs, un propulseur cible dont la poussée doit être ajustée, sur la base du moment de détection angulaire, et pour ajuster la poussée du propulseur cible ;
un récepteur (190) configuré pour recevoir une instruction de type depuis une station terrestre pour donner l'instruction d'un changement de courant et d'un changement de tension ;
- une pluralité d'appareils d'alimentation de puissance (130), associés à la pluralité de propulseurs, configurés pour alimenter une tension de décharge à chacun de la pluralité de propulseurs (150), pour alimenter une puissance électrique d'ajustement pour ajuster un débit de propergol qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs, et pour détecter un courant de décharge qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs ; et
- une pluralité d'appareils d'ajustement débit (140) configurés pour ajuster le débit du propergol qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs (150) au moyen de la puissance électrique d'ajustement qui est alimentée,
dans lequel le contrôleur de satellite (120) est configuré pour sortir une instruction de changement de courant pour donner l'instruction d'un changement dans le courant de décharge qui s'écoule à travers le propulseur cible quand l'instruction de type donne l'instruction de changement de courant, et pour sortir une instruction de changement de tension pour donner l'instruction d'un changement dans la tension de décharge qui est alimentée au propulseur cible quand l'instruction de type donne l'instruction de changement de tension,
dans lequel, quand l'instruction de changement de courant est sortie, l'appareil d'alimentation de puissance (130) est configuré pour changer la puissance électrique d'ajustement, l'appareil d'ajustement de débit (140) est configuré pour faire s'écouler le propergol à travers le propulseur cible à un débit correspondant à la puissance électrique d'ajustement après le changement, l'appareil d'alimentation de puissance (130) est configuré pour changer la puissance électrique d'ajustement pour le propulseur cible quand le courant de décharge détecté ne devient pas un courant cible, et
dans lequel, quand l'instruction de changement de tension est sortie, l'appareil d'alimentation de puissance (130) est configuré pour changer la tension de décharge qui est alimentée au propulseur cible en une tension cible.
- dans lequel l'instruction de changement de courant inclut une valeur du courant cible,
- dans lequel la valeur du courant cible est une valeur différente du courant de décharge du propulseur cible, avant que l'instruction de changement de courant soit sortie, juste à raison d'une quantité de changement de courant,
- dans lequel l'instruction de changement de tension inclut une valeur de la tension cible,
- dans lequel la valeur de la tension cible est une valeur différente de la tension de décharge du propulseur cible, avant que l'instruction de changement de tension soit sortie, juste à raison d'une quantité de changement de tension,
- dans lequel le récepteur (190) est configuré pour recevoir une nouvelle quantité de changement de courant et une nouvelle quantité de changement de tension, et
- dans lequel le contrôleur de satellite (120) est configuré pour mettre à jour la quantité de changement de courant à la nouvelle quantité de changement courant et pour mettre à jour la quantité de changement de tension à la nouvelle quantité de tension.
- détecter un moment angulaire qui est généré dans un satellite artificiel (100) comprenant une pluralité de propulseurs (150), via un appareil de détection de moment angulaire (110) ;
- effectuer une commande d'ajustement consistant à sélectionner, à partir de la pluralité de propulseurs (150), un propulseur cible dont la poussée doit être ajustée, sur la base du moment angulaire détecté, et à ajuster la poussée du propulseur cible, via un contrôleur de satellite (120) ;
- recevoir une instruction de type depuis une station terrestre pour donner l'instruction d'un changement parmi un changement de courant et un changement de tension, via un récepteur (190) ;
- alimenter une tension de décharge à chacun de la pluralité de propulseurs (150), alimenter une puissance électrique d'ajustement pour ajuster un débit d'un propergol qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs, et détecter un courant de décharge qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs, via un appareil d'alimentation de puissance (130) ; et
- ajuster le débit du propergol qui s'écoule à travers chacun de la pluralité de propulseurs (150) au moyen de la puissance électrique d'ajustement qui est alimentée, via un appareil d'ajustement de débit (140),
- dans lequel, à titre de commande d'ajustement, le contrôleur de satellite (120) sort une instruction de changement de courant pour donner l'instruction d'un changement dans le courant de décharge qui s'écoule à travers le propulseur cible quand l'instruction de type donne l'instruction du changement de courant, et sort une instruction de changement de tension pour donner l'instruction d'un changement dans la tension de décharge qui est alimentée au propulseur cible quand l'instruction de type donne l'instruction du changement de tension,
- dans lequel, quand l'instruction de changement de courant est sortie, l'appareil d'alimentation de puissance (130) change la puissance électrique d'ajustement pour ajuster le débit du propergol qui s'écoule à travers le propulseur cible, l'appareil d'ajustement de débit (140) fait s'écouler le propergol à travers le propulseur cible à un débit correspondant à la puissance électrique d'ajustement après le changement, l'appareil d'alimentation de puissance (130) détecte un courant de décharge qui s'écoule à travers le propulseur cible après que l'instruction de changement de courant a été sortie, et change en outre la puissance électrique d'ajustement pour le propulseur cible quand le courant de décharge détecté ne devient pas un courant cible, et
- dans lequel, quand l'instruction de changement de tension est sortie, l'appareil d'alimentation de tension (130) change la tension de décharge qui est alimentée au propulseur cible en une tension cible.
REFERENCES CITED IN THE DESCRIPTION
Patent documents cited in the description