[發明專利]適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法及系統

在審

• 申請號: 202010761335.0
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111949922A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 崔本杰;俞航;楊勇;陳占勝;呂旺;趙慶廣;郁海勇;朱晨聰
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01V9/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法，其特征在于，包括：

步驟S1：確定任務窗口計算約束；

步驟S2：計算任務經緯度在J2000系下坐標；

步驟S3：計算衛星在設定時間后的第一軌通過目標點所在緯度的時刻參數，和經度參數；

步驟S4：計算設定時間N圈軌道周期內的2N個衛星經過目標點所在緯度的時刻，找出每一軌與地面目標點經度之差小的時間點，獲取過頂點對應軌數信息；

步驟S5：軌道遞推得到衛星與目標點距離最小值點，并計算側擺角和太陽高度角；

步驟S6：根據約束條件和篩選規則，輸出窗口計算結果；

步驟S7：獲取適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算結果信息。

2.根據權利要求1所述的適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

步驟S3.1：設置初始解為衛星在設定時間T0后的第一軌通過目標點所在緯度的時刻t1、t2，和經度lon1、lon2，當目標點緯度全與衛星軌道沒有交點，取衛星緯度最高點或最低點位置的時刻t和經度lon；

所述步驟S1包括：

步驟S1.1：確定任務窗口計算約束的類型，約束包括最大側擺角Angle_max，窗口搜索區間[T0,T0+dt]，任務中心經緯度lon、lat。

3.根據權利要求1所述的適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

步驟S2.1：依次計算歲差章動矩陣，任務經緯度WGS84系分量，計算恒星時角，進行坐標轉換，得到任務經緯度在J2000系分量。

4.根據權利要求1所述的適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

步驟S4.1：計算T0～T0+dt時間N圈軌道周期內的2N個衛星經過目標點所在緯度的時刻，及在這些時刻衛星的經度并計算2N個可能過頂時間點的衛星經度與目標點經度之差的絕對值，找出每一軌與地面目標點經度之差小的時間點，共N個時間點，獲取過頂點對應軌數信息。

5.根據權利要求1所述的適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

步驟S4.1：根據過頂點對應軌數信息，對得到的N個可能過頂時間點逐個進行計算，構建基于軌道平根數遞推任一時刻J2000坐標系衛星位置的函數，在初始解附近快速逼近，通過二分法逼近衛星與目標點距離最小值點，進而計算出衛星過頂時間；計算側擺角和太陽高度角；

所述步驟S6包括：

步驟S6.1：根據最大側擺角約束、最小太陽高度角約束，篩選有效的任務窗口，并給予側擺角由小到大，太陽高度角由大到小進行二級排序，輸出窗口計算結果。

6.一種適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算的系統，其特征在于，包括：

模塊M1：確定任務窗口計算約束；

模塊M2：計算任務經緯度在J2000系下坐標；

模塊M3：計算衛星在設定時間后的第一軌通過目標點所在緯度的時刻參數，和經度參數；

模塊M4：計算設定時間N圈軌道周期內的2N個衛星經過目標點所在緯度的時刻，找出每一軌與地面目標點經度之差小的時間點，獲取過頂點對應軌數信息；

模塊M5：軌道遞推得到衛星與目標點距離最小值點，并計算側擺角和太陽高度角；

模塊M6：根據約束條件和篩選規則，輸出窗口計算結果；

模塊M7：獲取適用于對地探測任務多時間窗的星上快速計算結果信息。