[發(fā)明專利]延長地球靜止軌道通信衛(wèi)星兩行星歷預(yù)報時段方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011366657.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112526561A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔婷;馬利華;王曉嵐;胡超;艾國祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家天文臺
• 主分類號: G01S19/27
• 分類號: G01S19/27;H04B7/185
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王文思

本公開提供一種延長地球靜止軌道通信衛(wèi)星兩行星歷預(yù)報時段方法，包括：獲取地球靜止軌道通信衛(wèi)星的兩行軌道數(shù)據(jù)，其中，兩行軌道數(shù)據(jù)包括平均運動圈數(shù)及開普勒軌道參數(shù)；提取平均運動圈數(shù)和開普勒軌道參數(shù)；修正平均運動圈數(shù)，根據(jù)修正的平均運動圈數(shù)及開普勒軌道參數(shù)以修正地球靜止軌道通信衛(wèi)星的軌道參數(shù)；利用修正的地球靜止軌道通信衛(wèi)星的軌道參數(shù)計算地球靜止軌道通信衛(wèi)星的位置。該方法通過修正平均運動圈數(shù)以修正地球靜止軌道通信衛(wèi)星軌道參數(shù)，進而得到修正的地球靜止軌道通信衛(wèi)星軌道。通過上述方法提高了地球靜止軌道通信衛(wèi)星位置的計算精度，從而延長地球靜止軌道通信衛(wèi)星的預(yù)報時段。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種延長地球靜止軌道通信衛(wèi)星兩行星歷預(yù)報時段方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星頻率和軌道資源是指衛(wèi)星電臺使用的頻率和衛(wèi)星所處的空間軌道位置，它隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)明而開始被人類開發(fā)利用，是所有衛(wèi)星系統(tǒng)建立的前提和基礎(chǔ)。地球靜止軌道(Geostationary Earth Orbit，GEO)衛(wèi)星被廣泛應(yīng)用于通信、遙感、偵察和定位等業(yè)務(wù)，并在經(jīng)濟、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為了避免共用區(qū)內(nèi)相鄰GEO通信衛(wèi)星間的無線電頻率干擾以及潛在的碰撞危險，國際電信聯(lián)盟(International TelecommunicationUnion，ITU)對GEO通信衛(wèi)星的定點要求為：衛(wèi)星運動窗口控制在經(jīng)度和緯度方向±0.1度以內(nèi)，徑向±50千米以內(nèi)。考慮到衛(wèi)星定點入軌誤差和各種攝動作用，衛(wèi)星相對于定點位置存在長期漂移的現(xiàn)象。為了確保衛(wèi)星保持在運動窗口內(nèi)，GEO衛(wèi)星在軌工作期間必須進行定點位置保持。

描述衛(wèi)星軌道狀態(tài)和位置的參數(shù)稱為衛(wèi)星軌道參數(shù)，其在空間運行軌跡稱為衛(wèi)星軌道。衛(wèi)星軌道可由6個開普勒軌道參數(shù)完全決定。實際上，衛(wèi)星的廣播星歷中包括了這6個開普勒軌道參數(shù)及其攝動參數(shù)，我們可以通過這些廣播星歷數(shù)據(jù)計算出衛(wèi)星的位置，并根據(jù)當(dāng)前的衛(wèi)星位置，通過星歷擴展的方法預(yù)測未來更長時段的衛(wèi)星位置。目前最常見的，用于描述衛(wèi)星軌道參數(shù)的星歷格式是由美國北美防空聯(lián)合司令部(North AmericanAerospace Defense Command，NORAD)開發(fā)的兩行軌道數(shù)據(jù)(Two-Line Orbital Element，TLE)。

GEO通信衛(wèi)星目前也是使用TLE的兩行星歷數(shù)據(jù)對衛(wèi)星位置進行預(yù)報，其星歷數(shù)據(jù)一般每周更新兩到三次，因為星歷數(shù)據(jù)的精度會影響到計算結(jié)果的精度，進而影響到根據(jù)其計算結(jié)果推算出的預(yù)報時段內(nèi)的衛(wèi)星位置的精度。由于隨著時間的推移，對衛(wèi)星位置的預(yù)報誤差會越來越大。因此，在保障星歷數(shù)據(jù)精度的前提下，延長預(yù)報時段是工程技術(shù)中需要重點關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對以上技術(shù)問題，本公開的主要目的在于提供一種延長GEO通信衛(wèi)星兩行星歷預(yù)報時段的方法，用于解決上述技術(shù)問題的至少之一。

(二)技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述目的，本公開提供了一種延長GEO通信衛(wèi)星兩行星歷預(yù)報時段方法，包括：獲取GEO通信衛(wèi)星的TLE數(shù)據(jù)，其中，TLE數(shù)據(jù)包括平均運動圈數(shù)及開普勒軌道參數(shù)；提取平均運動圈數(shù)和開普勒軌道參數(shù)；修正平均運動圈數(shù)，根據(jù)修正的平均運動圈數(shù)及所述開普勒軌道參數(shù)以修正GEO通信衛(wèi)星的軌道參數(shù)；利用修正的GEO通信衛(wèi)星的軌道參數(shù)計算GEO通信衛(wèi)星的位置。

可選地，上述提取平均運動圈數(shù)和開普勒軌道參數(shù)，包括：

軌道周期T滿足：

T＝86400/N

其中，N為平均運動圈數(shù)。

可選地，上述修正平均運動圈數(shù)，包括：修正平均運動圈數(shù)為1.00273896。

可選地，上述根據(jù)修正的平均運動圈數(shù)及開普勒軌道參數(shù)以修正GEO通信衛(wèi)星的軌道參數(shù)，包括根據(jù)修正的平均運動圈數(shù)以修正軌道半長軸a、平近點角M、偏近點角E和真近點角f。