太阳同步卫星入轨点根数获取方法及装置与流程

专利2024-06-19  63



1.本公开涉及航天器领域,尤其涉及太阳同步卫星入轨点根数获取方法及装置。


背景技术:

2.随着商业航天事业的蓬勃发展,航天器的发射业务也越来越多。测控前期要进行遥控指令的注入,因此对其初期测站可见测控弧段预报计算和分析非常重要。
3.目前,可以通过卫星入轨点根数、测控站的大地坐标计算出卫星初期的测控可见弧段列表,用户可根据不同测控站的位置安排数据注入、遥控发令,从而实现对卫星的精准控制、载荷开机等操作。用户还可以根据卫星入轨点根数,选择合适位置的测站,实现精准控制的同时避免测控资源的重复申请和浪费,进而降低测控成本。
4.但目前无法基于发射场位置和降交点地方时来获取卫星入轨点根数。


技术实现要素:

5.本公开实施例提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法及装置,能够解决目前无法基于发射场位置和降交点地方时来获取卫星入轨点根数的问题。所述技术方案如下:
6.根据本公开实施例的第一方面,提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法,所述方法包括;
7.根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;
8.计算卫星入轨点的时间;
9.根据发射场的位置,调整所述初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;
10.调整所述初始轨道参数中的近地点幅角;
11.根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;
12.在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时相匹配时,确定所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;
13.在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数与所述预设降交点地方时相匹配。
14.本公开提供的方法能够根据卫星的轨道高度、降交点地方时、发射场的位置等信息外推出太阳同步卫星入轨点根数,具有较高的精度,为卫星前期测站预报计算提供了必不可少的轨道数据,为商业卫星的测控计划安排、决策供有力支撑。
15.在一个实施例中,所述计算卫星入轨点的时间,包括:
16.根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间。
17.在一个实施例中,所述根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨
点的时间,包括:
18.将所述发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为所述卫星入轨点的时间。
19.在一个实施例中,所述根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数获取降交点地方时的计算值,包括:
20.根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数计算卫星的星下点参数;
21.使用所述星下点参数中的星下点纬度为0时对应的所述星下点参数中的星下点经度除以地球自转角速度,以获取所述降交点地方时的计算值。
22.根据本公开实施例的第二方面,提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置,所述装置包括;
23.第一计算模块,用于根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;
24.第二计算模块,用于计算卫星入轨点的时间;
25.第一调整模块,用于根据发射场的位置,调整所述初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;
26.第二调整模块,用于调整所述初始轨道参数中的近地点幅角;
27.获取模块,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;
28.确定模块,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时相匹配时,确定所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;
29.循环模块,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数与所述预设降交点地方时相匹配。
30.在一个实施例中,所述第二计算模块,包括:
31.第一获取子模块,用于根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间。
32.在一个实施例中,所述第一获取子模块,包括:
33.获取子单元,用于将所述发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为所述卫星入轨点的时间。
34.在一个实施例中,所述获取模块,包括:
35.计算子模块,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数计算卫星的星下点参数;
36.第二获取子模块,用于使用所述星下点参数中的星下点纬度为0时对应的所述星下点参数中的星下点经度除以地球自转角速度,以获取所述降交点地方时的计算值。
37.根据本公开实施例的第三方面,提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置,包括:
38.处理器;
39.用于存储处理器可执行指令的存储器;
40.其中,所述处理器被配置执行上述任一项实施例所述方法。
41.根据本公开实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现上述任一项实施例所述方法。
42.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
43.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
44.图1是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法的流程图;
45.图2是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法的流程图;
46.图3是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置装置的结构图;
47.图4是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置装置中第二计算模块的结构图;
48.图5是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置装置中第一获取子模块的结构图;
49.图6是本公开实施例提供的一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置装置中获取模块的结构图。
具体实施方式
50.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
51.本公开采用对瞬时真赤道根数的升交点赤经、近地点幅角进行调整的方法对卫星的轨道进行不断迭代,从而得到太阳同步卫星入轨点根数,以下实施例详细介绍本公开的技术方案。
52.本公开实施例提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法,如图1所示,该方法包括:
53.101、根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;
54.具体的,本步骤用于计算初始轨道。
55.可以给定以下参数:太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度和预设降交点地方时。
56.通过给定的参数太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度和预设降交点地方时,基于公开的太阳同步轨道根数计算方法计算初始轨道,此时,便可得到该历元时刻的瞬时真赤道坐标系下的开普勒根数。
57.而上述基于公开的太阳同步轨道根数计算方法计算初始轨道的方法与相关技术中相同,此处不再赘述。
58.102、计算卫星入轨点的时间;
59.在一个实施例中,可以根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取卫星入轨点的时间。
60.示例的,可以将发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为卫星入轨点的时间。
61.具体的,本步骤用于计算历元时刻。
62.由于太阳同步轨道的偏心率较小,为近圆轨道,因此,可以依据发射场发射时间,再加上主动段飞行时长,即可以得到卫星入轨点的时间。
63.103、根据发射场的位置,调整初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;
64.根据发射场的位置,可调整升交点赤经,实现降交点地理经度位置的调整,可使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标的附近。
65.其中,发射场的大地坐标附近可以理解为距离发射场的大地坐标预设距离的位置,而预设距离可以根据实际情况进行定义和修改,也可以预定义,本公开不对其的具体数据加以限制。
66.其中,可以采取各种方式来调整初始轨道参数中的升交点赤经,例如:用户去手动调试,用户手动调试后,终端接收到用户的调整信息,基于该调整信息去调整初始轨道参数中的升交点赤经,还可以在终端中预设调整程序,根据调整程序自动调整初始轨道参数中的升交点赤经。
67.在一种可实现方式中,调整初始轨道参数中的升交点赤经包括:
68.接收用户输入的调整信息;
69.根据所述调整信息调整初始轨道参数中的升交点赤经。
70.104、调整初始轨道参数中的近地点幅角;
71.在轨道为近圆轨道时,近地点幅角指卫星的椭圆轨道上的位置。
72.地球的自转速度为15度每小时,依据发射场发射时间,用降交点地方时减去该发射场发射时间,便可以得到地球自转的时间长度,因此可以调整该参数,实现对过该地理经度时间的控制。
73.其中,可以采取各种方式来调整初始轨道参数中的近地点幅角,例如:用户去手动调试,用户手动调试后,终端接收到用户的调试信息,基于该调试信息去调整初始轨道参数中的近地点幅角,还可以在终端中预设调试程序,根据调试程序自动调整初始轨道参数中的近地点幅角。
74.在一种可实现方式中,调整初始轨道参数中的近地点幅角包括:
75.接收用户输入的调试信息;
76.根据所述调试信息调整初始轨道参数中的近地点幅角。
77.105、根据卫星入轨点的时间、调整后的升交点赤经、调整后的近地点幅角和初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;
78.在一种可实现方式中,如图2所示,步骤105包括以下子步骤1051-1052:
79.1051、根据卫星入轨点的时间、调整后的升交点赤经、调整后的近地点幅角和初始轨道参数中的其他参数计算卫星的星下点参数;
80.1052、使用星下点参数中的星下点纬度为0时对应的星下点参数中的星下点经度
除以地球自转角速度,以获取降交点地方时的计算值。
81.106、在降交点地方时的计算值与预设降交点地方时相匹配时,确定降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;
82.107、在降交点地方时的计算值与预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的降交点地方时的计算值对应的轨道参数与预设降交点地方时相匹配。
83.具体的,根据初始轨道参数,可以外推计算卫星的星下点参数,当星下点纬度为0时,使用其对应的星下点经度除以地球自转角速度15度/小时,可得到精确的降交点地方时,根据设计的降交点地方时,不断重复步骤103和步骤104直到满足设计的降交点地方时为止。
84.本公开提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法,包括;根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;计算卫星入轨点的时间;根据发射场的位置,调整初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;调整初始轨道参数中的近地点幅角;根据卫星入轨点的时间、调整后的升交点赤经、调整后的近地点幅角和初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;在降交点地方时的计算值与预设降交点地方时相匹配时,确定降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;在降交点地方时的计算值与预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的降交点地方时的计算值对应的轨道参数与预设降交点地方时相匹配。
85.本公开提供的方法能够根据卫星的轨道高度、降交点地方时、发射场的位置等信息反向外推太阳同步卫星入轨点根数,具有较高的精度,为卫星前期测站预报计算提供了必不可少的轨道数据,为商业卫星的测控计划安排、决策供有力支撑。
86.基于上述图1对应的实施例中所描述的太阳同步卫星入轨点根数获取方法,下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。
87.本公开实施例提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置,如图3所示,该太阳同步卫星入轨点根数获取装置包括;
88.第一计算模块11,用于根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;
89.第二计算模块12,用于计算卫星入轨点的时间;
90.第一调整模块13,用于根据发射场的位置,调整所述初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过所述发射场的大地坐标附近;
91.第二调整模块14,用于调整所述初始轨道参数中的近地点幅角;
92.获取模块15,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;
93.确定模块16,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时相匹配时,确定所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;
94.循环模块17,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数与所述预设降交点地方时相匹配。
95.在一个实施例中,如图4所示,所述第二计算模块12,包括:
96.第一获取子模块121,用于根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间。
97.在一个实施例中,如图5所示,所述第一获取子模块121,包括:
98.获取子单元1211,用于将所述发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为所述卫星入轨点的时间。
99.在一个实施例中,如图6所示,所述获取模块15,包括:
100.计算子模块151,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数计算卫星的星下点参数;
101.第二获取子模块152,用于使用所述星下点参数中的星下点纬度为0时对应的所述星下点参数中的星下点经度除以地球自转角速度,以获取所述降交点地方时的计算值。
102.基于上述图1对应的实施例中所描述的太阳同步卫星入轨点根数获取方法,本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文:read only memory,rom)、随机存取存储器(英文:random access memory,ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令,用于执行上述图1对应的实施例中所描述的太阳同步卫星入轨点根数获取方法,此处不再赘述。
103.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
104.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征:
1.一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法,其特征在于,所述方法包括;根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;计算卫星入轨点的时间;根据发射场的位置,调整所述初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;调整所述初始轨道参数中的近地点幅角;根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时相匹配时,确定所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数与所述预设降交点地方时相匹配。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算卫星入轨点的时间,包括:根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间,包括:将所述发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为所述卫星入轨点的时间。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数获取降交点地方时的计算值,包括:根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数计算卫星的星下点参数;使用所述星下点参数中的星下点纬度为0时对应的所述星下点参数中的星下点经度除以地球自转角速度,以获取所述降交点地方时的计算值。5.一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置,其特征在于,所述装置包括;第一计算模块,用于根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;第二计算模块,用于计算卫星入轨点的时间;第一调整模块,用于根据发射场的位置,调整所述初始轨道参数中的升交点赤经,以使卫星的星下点轨迹经过发射场的大地坐标附近;第二调整模块,用于调整所述初始轨道参数中的近地点幅角;获取模块,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;确定模块,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时相匹配时,确定所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;循环模块,用于在所述降交点地方时的计算值与所述预设降交点地方时不匹配时,重新执行调整升交点赤经和调整近地点幅角的步骤,直至确定的所述降交点地方时的计算值对应的轨道参数与所述预设降交点地方时相匹配。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第二计算模块,包括:第一获取子模块,用于根据发射场发射时间和主动段飞行时长获取所述卫星入轨点的时间。7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一获取子模块,包括:获取子单元,用于将所述发射场发射时间和主动段飞行时长之和确定为所述卫星入轨点的时间。8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述获取模块,包括:计算子模块,用于根据所述卫星入轨点的时间、调整后的所述升交点赤经、调整后的所述近地点幅角和所述初始轨道参数计算卫星的星下点参数;第二获取子模块,用于使用所述星下点参数中的星下点纬度为0时对应的所述星下点参数中的星下点经度除以地球自转角速度,以获取所述降交点地方时的计算值。9.一种太阳同步卫星入轨点根数获取装置,其特征在于,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置执行权利要求1至4中任一项所述方法。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,该指令被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述方法。

技术总结
本公开提供一种太阳同步卫星入轨点根数获取方法及装置,涉及航天器技术领域,能够解决相关技术中无法基于发射场位置和降交点地方时来获取卫星入轨点根数的问题。具体技术方案为:根据太阳同步卫星历元时刻、预设轨道高度、预设降交点地方时计算初始轨道参数;计算卫星入轨点的时间;根据发射场的位置调整升交点赤经;调整近地点幅角;根据卫星入轨点的时间、调整后的升交点赤经、调整后的近地点幅角和初始轨道参数中的其他参数获取降交点地方时的计算值;在降交点地方时的计算值与预设降交点地方时相匹配时,确定降交点地方时的计算值对应的轨道参数为太阳同步卫星入轨点根数;在不匹配时,重新执行上述调整步骤直至匹配。重新执行上述调整步骤直至匹配。重新执行上述调整步骤直至匹配。


技术研发人员:邢建化 杨小芹 车征 党小鹏 郭道恒 韩晓妮 王铮
受保护的技术使用者:陕西星邑空间技术有限公司
技术研发日:2022.07.01
技术公布日:2022/11/1
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-8195.html

最新回复(0)