[發明專利]一種空間飛行器軌道特征點的解析計算方法

有效

• 申請號: 201810069338.0
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108334683B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 孫遠輝;趙倩
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明提供一種空間飛行器軌道特征點的解析計算方法，包括：變換當前時間點的軌道參數，獲取第一軌道六根數；根據飛行器當前參數和二體理論下的軌道特征點計算得到飛行時間；結合飛行時間，利用基于中間軌道理論的外推算法計算得到偽特征點的參數；根據二體理論變換偽特征點的參數，獲取第二軌道六根數；根據偽特征點的參數和第二軌道六根數，計算得到真特征點參數。利用二體理論計算得到當前位置到二體軌道特征點的飛行時間，利用基于中間軌道理論的外推算法獲得偽特征點參數，再以此為起點利用二體理論得到真特征點參數。本發明提供的計算方法，相較于現有技術，能夠在確保精度的前提下，大幅提高軌道特征點的計算速度。

技術領域

本發明涉及空間飛行器。更具體地，涉及一種空間飛行器軌道特征點的解析計算方法。

背景技術

在空間飛行器的軌道設計時，經常需要根據當前時刻的飛行參數計算軌道近地點、遠地點、與赤道面交點等軌道特征點，這些軌道特征點的時間、位置、速度將作為軌道適宜性檢查的輸入，因此其計算速度和精度對軌道設計的效率有很大影響。

傳統的計算方法一般采用積分方式，為滿足計算精度，需要設置較小的計算步長，這在飛行時間較短時計算速度尚可，但飛行時間較長時將導致計算時間過長而無法滿足要求，尤其在大量軌道設計任務時更為突出。

發明內容

為解決上述問題至少之一，本發明提供一種一種空間飛行器軌道特征點的解析計算方法，，包括：

變換當前時間點的軌道參數，獲取第一軌道六根數；

根據飛行器當前參數和二體理論下的軌道特征點計算得到飛行時間；

結合飛行時間，采用基于中間軌道理論的外推算法計算得到偽特征點的參數；

按照二體理論變換偽特征點的參數，獲取第二軌道六根數；

根據偽特征點的參數和第二軌道六根數，計算得到真特征點參數。

優選地，所述當前時間點的軌道參數包括當前時刻的位置和速度。

優選地，所述第一軌道六根數包括第一軌道傾角、第一升交點赤經、第一偏心率、第一半長軸、第一近地點幅角及第一平近點角。

優選地，所述第二軌道六根數包括第二軌道傾角、第二升交點赤經、第二偏心率、第二半長軸、第二近地點幅角及第二平近點角。

優選地，所述第一軌道傾角或第二軌道傾角采用軌道傾角公式計算，所述軌道傾角公式為：

所述升交點赤經采用升交點赤經公式計算，所述升交點赤經公式為：

所述偏心率采用偏心率公式計算，所述偏心率公式為：

所述半長軸采用半長軸公式計算，所述半長軸公式為：

所述近地點幅角采用近地點幅角公式計算，所述近地點幅角公式為：

所述平近點角采用平近點角公式計算，所述平近點角公式為：

M₀＝E-esinE；

其中，h_z為h的z軸分量，hx為h的x軸分量，hy為h的y軸分量；h的計算公式為：

E為偏近點角，E的計算公式為：

其中，f為真近點角，f的計算公式為：f＝μ-ω，μ為升交點幅角，ω為近地點幅角，μ的計算公式為：