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龙图腾网获悉上海卫星工程研究所申请的专利低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115258196B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210857788.2，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法和系统是由郑艺裕;邹兴;袁双;杨先睿;刘培;周必磊设计研发完成，并于2022-07-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法和系统，包括：步骤1：根据电推进的推力大小，在仅有开和关两种状态的工程约束的基础上，建立时间最优的星座组网电推进转移轨道优化问题；步骤2：对组网过程进行阶段划分，并将推力大小及方向进行分阶段参数化处理；步骤3：确定待求解变量，将星座组网电推进转移轨道优化问题转换为控制变量受约束的打靶问题；步骤4：对打靶问题的初值进行猜测，采用牛顿迭代算法进行求解，最终得到星座组网电推进转移轨道优化问题的最优解。本发明可以保证转移轨道满足预先设定的组网约束，对姿控系统要求低，结构简单，求解效率高，有利于星上实现，可以有效实现轨道根数的联合控制。

本发明授权低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种低轨卫星星座组网电推进变轨策略优化方法，其特征在于，包括： 步骤1：根据电推进的推力大小，在仅有开和关两种状态的工程约束的基础上，建立时间最优的星座组网电推进转移轨道优化问题； 步骤2：对组网过程进行阶段划分，并将推力大小及方向进行分阶段参数化处理； 步骤3：确定待求解变量，将星座组网电推进转移轨道优化问题转换为控制变量受约束的打靶问题； 步骤4：对打靶问题的初值进行猜测，采用牛顿迭代算法进行求解，最终得到星座组网电推进转移轨道优化问题的最优解； 所述步骤1包括： 步骤1.1：在地心惯性参考坐标系下，建立卫星的轨道动力学方程： 其中，r和v分表为位置和速度矢量；fP为包含J2、大气阻力的摄动加速度；μ为地球引力常数；r为地球半径；ge为地球海平面重力加速度；m为航天器质量；Isp为推力器比冲；α为推力方向的单位矢量；Tmax为最大推力；u为实际推力与最大推力的比值； 在仅有开和关两种状态的工程约束的基础上，u的取值为0或者1； 推力方向的单位矢量在惯性坐标系下进一步表示为： 其中，为推力方位角，δ为推力高度角； 令卫星的瞬时轨道根数为： kosc＝[aeiΩωM] 其中，a为半长轴，e为偏心率，i为轨道倾角，Ω为升交点赤经，ω为近地点幅角，M为平近点角； 令表示卫星的平均轨道根数，x＝[rv]为直角坐标参数，则kosc、kave及x三者可互相转换； 步骤1.2：令初始时刻为t0，末端时刻为tf，则初末时刻卫星面内的组网约束表示为： rt0＝r0，vt0＝v0，mt0＝m0 式中，及为常值，表示末端时刻期望的半长轴、偏心率及近地点幅角，表示沿迹角，定义为： 在末端时刻，期望的根据如下公式确定： 式中，表示t0时刻的初始，表示沿迹角变化率； 步骤1.3：令控制变量和状态变量： u＝[uα]T y＝[rvm]T 则轨道动力学方程表示为： 相应的边界约束表示为： bini[yt0]＝yt0-y0＝0 其中，y0＝[r0v0m0]T 组网过程电推进转移轨道问题P为寻找最优控制变量： 同时满足： bini[yt0]＝0，bter[ytf]＝0 u＝0或者u＝1，αTα＝1。

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