[發(fā)明專利]一種基于單星工作模式的衛(wèi)星在軌管理態(tài)勢(shì)模型的建立方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210580967.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN114969972B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜;李衛(wèi)平;高宇;郭小紅;高波;李肖瑛;王小樂;潘艷輝;張虹;林海晨;許靜文;馮冰清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)西安衛(wèi)星測(cè)控中心
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15
• 代理公司: 西安匠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

1.一種基于單星工作模式的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型建立的方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)工作模式的表示；

所述步驟1)的具體步驟為：在衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式的建立過程中，必須建立態(tài)勢(shì)特征與態(tài)勢(shì)識(shí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系：設(shè)管理態(tài)勢(shì)模式集合為M＝{G,F,D}，其元素為在軌衛(wèi)星管理中可能出現(xiàn)的全部態(tài)勢(shì)分類，在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)要素分為三個(gè)層次進(jìn)行描述：第一個(gè)層次是從衛(wèi)星設(shè)計(jì)方面來描述分為小衛(wèi)星和大衛(wèi)星，用集合D表示；第二個(gè)層次是對(duì)衛(wèi)星功能的描述分為導(dǎo)航、對(duì)地觀測(cè)和通信用集合F表示；第三個(gè)層次是對(duì)衛(wèi)星軌道的描述分為高軌和低軌兩種用集合G表示；其中G＝{高軌，低軌}F＝{導(dǎo)航，遙感，通信}，D＝{大衛(wèi)星，小衛(wèi)星}；

2)在軌衛(wèi)星管理模式的要素表示；

根據(jù)步驟1)得到的在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式，建立各種管理模式下的要素；管理態(tài)勢(shì)模式要素的表示，建立某一時(shí)刻t下的模式要素如下：S(t)＝{P₁(t),P₂(t),...,P_n(t)}，其中，P_i(t)(i＝1,2,...,n)表示某一個(gè)時(shí)刻的要素集合：P_i＝{健康狀態(tài)、故障診斷、數(shù)傳門開/關(guān)、精軌注入、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)注入，地月影管理、點(diǎn)火時(shí)刻、點(diǎn)火時(shí)長(zhǎng)、推進(jìn)劑使用情況}，衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式要素是在衛(wèi)星管理中所需要和關(guān)心的影響在軌管理安全的要素；

3)在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式的確立；

所述步驟3)的具體步驟為：根據(jù)步驟2)中對(duì)在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式的表示，用集合T{X,Y,Z}表征衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)的全部特性集合；在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式的確立過程就是態(tài)勢(shì)特征集合和態(tài)勢(shì)模式集合的一種一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系：

f:T→M

4)衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型的建立；

所述步驟4)的具體步驟為：在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型的建立需要以事件為牽引，這里的事件是指軌道機(jī)動(dòng)任務(wù)或直接指令的執(zhí)行；根據(jù)步驟3)確立的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式，以上述事件為牽引，確立在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單星工作模式的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型建立的方法，其特征在于：所述步驟2)中，根據(jù)步驟1)組合形成的在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式具有靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性兩種屬性；其中靜態(tài)特性包括軌道類型、姿態(tài)穩(wěn)定度、平臺(tái)健康狀態(tài)、載荷開關(guān)機(jī)狀態(tài)；動(dòng)態(tài)特性包括任務(wù)完成情況、資源占用率、時(shí)效性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單星工作模式的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型建立的方法，其特征在于：所述步驟2)中，在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式要素集合分屬于各個(gè)管理態(tài)勢(shì)模式下的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，其中，靜態(tài)特性由通用態(tài)勢(shì)要素和特殊態(tài)勢(shì)要素兩部分組成，通用態(tài)勢(shì)模式要素是指在軌管理中需要做的經(jīng)常性的工作，每天都需要完成的，包括衛(wèi)星設(shè)計(jì)的軌道高度、形狀、傾角、星下點(diǎn)軌跡、健康狀態(tài)、故障診斷情況，數(shù)傳門開/關(guān)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)注入，特殊態(tài)勢(shì)要素是指那些發(fā)生頻次相對(duì)較低，在某種特定時(shí)間需要完成的，某種特定時(shí)間是指地月影管理、整星校時(shí)；動(dòng)態(tài)要素是指由非計(jì)劃內(nèi)事件驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)，包括軌道機(jī)動(dòng)情況：點(diǎn)火時(shí)刻、點(diǎn)火時(shí)長(zhǎng)和推進(jìn)劑使用情況，碰撞規(guī)避，備份啟用；動(dòng)態(tài)特性包括的要素有任務(wù)開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、任務(wù)時(shí)延。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于單星工作模式的衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模型建立的方法，其特征在于：所述步驟4)中確立在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)是首先以某時(shí)刻發(fā)生某事件為前提，考察衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)模式靜態(tài)特性，接著分析隨時(shí)間推移引起的態(tài)勢(shì)靜態(tài)特性的變化，最后得到事件發(fā)生后最終的在軌衛(wèi)星管理態(tài)勢(shì)。