本发明专利技术是关于一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法，包括：获取航天测运控的基础数据，所述基础数据包括：星地可见预报、星地支持关系以及工作约束条件；构建低轨、中高轨卫星的分析指标模型，所述分析指标包括：低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率、中高轨连续覆盖率；根据所述分析指标模型计算得到航天测运控网覆盖能力计算结果。本发明专利技术构建了测控和数传等类型资源覆盖低轨、中高轨卫星的分析指标模型，用于对低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率、中高轨连续覆盖率进行计算评价，经过一次计算即可得到各覆盖率，为航天测运控网覆盖能力分析计算提供了一种高效、准确性高、通用、简单易行的分析计算方法。方法。方法。
【技术实现步骤摘要】
一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法
[0001]本专利技术实施例涉及航天器数据处理
，尤其涉及一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法。
技术介绍
[0002]随着航天领域技术的不断进步，航天器及测运控资源的数量不断增多，科学合理地制定测运控资源布局规划方案，是保障测运控网有序、高效运行的先决条件。如何对航天测运控网布局规划进行精准分析和评价，使有限数量的测运控资源能为更多的卫星提供测控和数传服务，充分发挥航天测运控网的最优能力，成为航天测运控网布局规划与效能评估亟待解决的问题。
[0003]航天测运控网的布局规划需要考虑的方面较多，其中较为关键的是对不同类型、不同轨道卫星的覆盖能力。航天测运控网管理者期望在测运控资源数量不变的情况下，布局规划方案能够覆盖更多的卫星，且能为这些卫星提供尽可能多的测控和数传服务。
[0004]相关技术中，针对航天测运控网布局规划的分析和评估，主要以单一系列卫星为主进行分析，未考虑对全网各类低轨和中高轨卫星进行统筹考虑，综合性不强且分析评估指标较为单一；分析过程主要通过卫星工具包（STK）等类型软件进行可视化仿真，其覆盖分析方法较为复杂，未能从宏观数据上对其分析结果进行综合评估；未能针对航天测运控网对低轨道卫星、中高轨道卫星测控和数传的覆盖能力进行统一建模，分析评估过程准确性、时效性不强。
[0005]因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
[0006]需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法，进而至少在一定程度上解决由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
[0008]本专利技术提供一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法，包括以下步骤：
[0009]获取航天测运控的基础数据，所述基础数据包括：星地可见预报、星地支持关系以及工作约束条件；
[0010]构建低轨卫星及中高轨卫星的分析指标模型，所述分析指标包括：低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率以及中高轨连续覆盖率；
[0011]根据所述分析指标模型计算得到航天测运控网覆盖能力计算结果。
[0012]本专利技术中，所述星地可见预报包括：测运控资源代号、卫星任务代号、预报开始时间、预报结束时间、最高仰角和圈号数据；所述星地支持关系包括：测控资源支持任务种类和数传资源支持任务种类数据；所述工作约束条件包括：最低仰角要求和最短时长要求数据。
[0013]本专利技术中，所述低轨圈次覆盖率用表示，数学表达式如下：
[0014]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0015]其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见圈次，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总圈次，表示低轨卫星集合，表示星地可见圈次或弧段的集合，表示测控资源集合或数传资源集合。
[0016]本专利技术中，所述中高轨时长覆盖率用表示，数学表达式如下：
[0017]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0018]其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见预报弧段时长，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总时长，表示中高轨卫星集合。
[0019]本专利技术中，所述低轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：
[0020]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0021]其中，表示在预设时间段内测控资源或数传资源对卫星可提供接力测控服务的圈次。
[0022]本专利技术中，所述中高轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：
[0023]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0024]其中，表示在预设时间段内测控资源或数传资源对卫星可提供接力测控服务的圈次。
[0025]本专利技术中，对航天测运控网覆盖能力进行计算时，设需要进行覆盖能力分析的预设时间段为T，将预设时间段T内满足所述工作约束条件以及星地支持关系的星地可见预报数据存入集合中。
[0026]本专利技术中，所述低轨圈次覆盖率和所述低轨连续覆盖率分析计算过程如下：
[0027]将每颗低轨卫星的星地可见预报弧段，按照圈号从小至大进行排序，存入低轨卫星可见预报集合中，其中；
[0028]求集合中所有低轨卫星运行总圈次数量，其中，为每颗低轨卫星的最大圈号，为每颗低轨卫星的最小圈号；
[0029]计算集合中每颗低轨卫星的无重复的星地可见预报圈号的数量之和，根据公
式(1)计算低轨圈次覆盖率；
[0030]筛选出集合中的每颗低轨卫星星地可见预报的每个圈号中，具有两条及以上的星地可见预报弧段，且所述星地可见预报弧段存在时间交集的圈号；
[0031]计算筛选出的圈号的总数量，即得可接力服务总圈次，根据公式(3)计算低轨连续覆盖率。
[0032]本专利技术中，所述中高轨时长覆盖率和所述中高轨连续覆盖率分析计算过程如下：
[0033]将每颗中高轨卫星的星地可见预报弧段，按照预报开始时间从小至大进行排序，存入中高轨卫星可见预报集合中，其中；
[0034]计算集合中所有中高轨卫星的预设时间段的时长总和，得到中高轨卫星运行总时长；
[0035]计算集合中每颗中高轨卫星可见时间段的并集，并求其并集中所有元素的时长之和，即得到可见总时长，根据公式(2)计算中高轨时长覆盖率；
[0036]筛选出集合中的每颗中高轨卫星的星地可见预报在同一圈号下，具有两条及以上存在时间交集的星地可见预报弧段，求其并集；
[0037]计算所述并集中的星地可见预报弧段的总时长，即得可接力服务总时长，根据公式(4)计算中高轨连续覆盖率。
[0038]本专利技术中，所述工作约束条件包括：仰角不小于10度且预设时间段不小于11分钟。
[0039]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0040]本专利技术中，通过上述方法，构建了测控和数传等类型资源覆盖低轨、中高轨卫星的分析指标模型，用于对低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率、中高轨连续覆盖率进行计算评价，经过一次计算即可得到各覆盖率，为航天测运控网覆盖能力分析计算提供了一种高效、准确性高、通用、简单易行的分析计算方法。
附图说明
[0041]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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1示出本专利技术示例性实施例中航天测运控网覆盖能力分析计算方法的流程示意图；
[0043]图2示出本专利技术示例性实施例中的航天测运控网低轨卫星预报示意图；
[0044]图3示出本专利技术示例性实施例中的航天测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取航天测运控的基础数据，所述基础数据包括：星地可见预报、星地支持关系以及工作约束条件；构建低轨卫星及中高轨卫星的分析指标模型，所述分析指标包括：低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率以及中高轨连续覆盖率；根据所述分析指标模型计算得到航天测运控网覆盖能力计算结果。2.根据权利要求1所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述星地可见预报包括：测运控资源代号、卫星任务代号、预报开始时间、预报结束时间、最高仰角和圈号的数据；所述星地支持关系包括：测控资源支持任务种类和数传资源支持任务种类的数据；所述工作约束条件包括：最低仰角要求和最短时长要求的数据。3.根据权利要求1所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述低轨圈次覆盖率用表示，数学表达式如下：
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(1)其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见圈次，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总圈次，表示低轨卫星集合，表示星地可见圈次或弧段的集合，表示测控资源集合或数传资源集合。4.根据权利要求3所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述中高轨时长覆盖率用表示，数学表达式如下：
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(2)其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见预报弧段时长，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总时长，表示中高轨卫星集合。5.根据权利要求4所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述低轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：
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(3)其中，表示在预设时间段内测控资源或数传资源对卫星可提供接力测控服务的圈次。6.根据权利要求5所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述中高轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：
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(4)其中，表示在预设时...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚智海，刘建平，肖勇，高凡，刘伟，甄浩，李媛媛，孙清，任勃，胡小倩，杜晓军，白茜茜，李智远，范志勇，
申请(专利权)人：中国西安卫星测控中心，
类型：发明
国别省市：
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