[發(fā)明專利]一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111358659.0 | 申請日： | 2021-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN114021072A | 公開（公告）日： | 2022-02-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張大鵬;呼延宗泊;馬鵬斌;楊杰;李恒年;朱俊;劉斌;劉碩 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國西安衛(wèi)星測控中心 |
| 主分類號： | G06F17/15 | 分類號： | G06F17/15;G06T3/40 |
| 代理公司： | 西安弘理專利事務(wù)所 61214 | 代理人： | 韓玙 |
| 地址： | 710043 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 提升 航天器 精密 計算 速度 數(shù)據(jù)處理 方法 | ||
本發(fā)明公開的一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：步驟1、配置定軌軟件參數(shù)；步驟2、預(yù)先計算地固系到地慣系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣序列和TDB?TT時間差序列，并將計算結(jié)果序列保存在內(nèi)存中；步驟3、采用插值的方法獲取內(nèi)存中的預(yù)先計算結(jié)果。本發(fā)明一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法，考慮了預(yù)先計算地固系到地慣系轉(zhuǎn)換矩陣和TDB?TT時差等在程序中反復(fù)重復(fù)計算且耗時的函數(shù)，并將計算結(jié)果序列保存在內(nèi)存中，在使用時采用插值的方法減少軟件計算的時間消耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于航天器精密定軌方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術(shù)
目前，國內(nèi)外正積極開展月球探測、火星探測、小行星探測等深空探測任務(wù)。深空航天器軌道確定軟件的測量模型需要迭代求解光行時并且考慮復(fù)雜的相對論效應(yīng)計算，其中需要進行多次高精度TT-TDB時間轉(zhuǎn)換和地慣系-地固系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計算。這導(dǎo)致當(dāng)前工程上主流深空軌道確定軟件存在計算速度慢、效率不高的問題。因此，發(fā)明一種提升軌道確定計算速度的數(shù)據(jù)處理方法需求迫切。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法，解決了現(xiàn)有深空軌道確定軟件存在的計算速度慢、效率不高的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：
步驟1、配置定軌軟件參數(shù)；
步驟2、預(yù)先計算地固系到地慣系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣序列和TDB-TT時間差序列，并將計算結(jié)果序列保存在內(nèi)存中；
步驟3、采用插值的方法獲取內(nèi)存中的預(yù)先計算結(jié)果。
本發(fā)明的特點還在于，
步驟1中配置的定軌軟件參數(shù)包括定軌軟件計算場景的起止時間和保存序列的時間步長。
步驟2中計算地固系到地慣系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣序列具體包括：通過公式(1)依時間序列排序的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣序列長度N：
式(1)中，tstart和tend是定軌軟件計算場景的起止時間，d是保存序列的時間步長；并將這些矩陣序列保存在內(nèi)存中，該序列使用一個10×N的二維指針進行管理，分別索引相對軟件起始時刻的TT相對時，以及3×3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的9個元素。
步驟2中計算TDB-TT時間差序列具體包括：通過公式(2)計算依時間序列排序的TDB時間序列長度N，并將該序列保存在內(nèi)存中，該序列使用一個3×N的二維指針進行管理，分別索引相對軟件起始時刻的TT相對時序列、TDB相對時序列和TDB-TT時差序列。
步驟3中通過公式(2)計算，待插值數(shù)據(jù)在內(nèi)存的位置：
其中，ceil()表示向上取整運算，t是插值時刻，t0是序列起始時刻，d是保存序列的時間步長；取I-4,I-3,I-2,I-1,I,I+1,I+2,I+3八個點，利用7次Lagrange插值方法，獲得9個元素的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。
步驟3中通過公式(2)計算，待插值數(shù)據(jù)在內(nèi)存的位置，取I-4,I-3,I-2,I-1,I,I+1,I+2,I+3八個點，利用7次Lagrange插值方法，獲得TDB-TT時差。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法，考慮了預(yù)先計算地固系到地慣系轉(zhuǎn)換矩陣和TDB-TT時差等在程序中反復(fù)重復(fù)計算且耗時的函數(shù)，并將計算結(jié)果序列保存在內(nèi)存中，在使用時采用插值的方法減少軟件計算的時間消耗。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種提升航天器精密定軌計算速度的數(shù)據(jù)處理方法的流程示意圖。
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