【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超低轨卫星小推力标定方法，属于卫星推力计算。
技术介绍
1、随着技术发展，国内外已经认识到超低轨道是一个重要的战略资源，但超低轨卫星面临着轨道衰减快且不稳当、轨控频次高、轨道预报精度低等技术难题。对超低轨卫星推力大小标定技术有助于提升超低轨卫星的轨道控制精度和轨道预报精度。电推进得益于其高比冲、低成本等优点，目前已然成为超低轨卫星标配的推进系统，但由于其推力量级较小，相关技术中对于超低轨卫星推力的标定方法较少，精度较低。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种超低轨卫星小推力标定方法，将星上下传的gnss定位位置速度流数据作为输入，经数据处理得到拟平半长轴随时间的变化率，最终得到高精度的推力大小标定值，提升了超低轨卫星轨控精度和带轨控的预报精度。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种超低轨卫星小推力标定方法，包括：
3、获取星上下传的gnss定位位置速度流数据，剔除重复数据和超限数据，按照时间顺序升序排序；
4、将处理后的gnss定位位置速度流数据从地固系转到惯性系，得到卫星在惯性系的位置速度；
5、将惯性系的位置速度转为瞬时轨道六要素，再转为拟平均轨道六要素；
6、利用每圈次的拟平半长轴的平均值和轨控前每圈次的拟平半长轴的平均值对应的圈次中点时刻，进行线性拟合得到轨控前的拟平半长轴随时间的变化率；同理得到轨控期间的拟平半长轴随时间的变化率；
7、根据轨控前
8、优选的，星上下传的gnss定位位置速度流数据包含：卫星在地固系的位置rf和速度vf，以及位置速度对应的历元时刻t。
9、优选的，位置速度对应的历元时刻t的范围为：ts＜t＜te，其中ts＝tc-86400s，tc为本批次轨控电推进首次点火时刻，te为本批次轨控电推进最后一次点火结束时刻，86400s为一天的秒数。
10、优选的，将gnss定位位置速度流数据从地固系转到惯性系时，具体为：
11、ri＝cfitrf
12、vi＝cfitvf+dcfitrf
13、其中ri为卫星在惯性系的位置，vi为卫星在惯性系的速度，rf为卫星在地固系的位置，vf为卫星在地固系的速度，cfi为惯性系到地固系的坐标转换矩阵，dcfi为cfi对时间的导数。
14、优选的，瞬时轨道六要素为(a,e,i,ω,ω,m)，分别为轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、平近点角，拟平均轨道六要素为分别为拟平轨道半长轴、拟平偏心率、拟平轨道倾角、拟平升交点赤经、拟平近地点幅角、拟平平近点角。
15、优选的，利用每圈次的拟平半长轴的平均值和轨控前每圈次的拟平半长轴的平均值对应的圈次中点时刻，使用最小二乘法进行线性拟合，得到轨控前的拟平半长轴随时间的变化率，具体为：
16、以卫星过升交点为节点进行圈次划分，即当zf(tk)＞0且zf(tk-1)＜0时，圈号累加，其中tk和tk-1分别为当前组和上一组gnss定位位置速度流数据对应的时刻，zf为gnss定位位置速度流数据中卫星在地固系z轴的坐标；
17、记自变量测量值根据最小二乘法得到斜率和截距为其中，为轨控前每圈次的拟平半长轴的平均值，ts＜t1＜t2＜...＜tn＜tc，其中ti(1≤i≤n)为轨控前每圈次的拟平半长轴的平均值对应的圈次中点时刻，tc为本批次轨控电推进首次点火时刻，ts＝tc-86400s，6378.137km为地球赤道半径，86400s为一天的秒数；得到的斜率为轨控前的拟平半长轴随时间的变化率；
18、同理，利用轨控期间的每圈次的拟平半长轴的平均值，和每圈次的拟平半长轴的平均值对应的圈次中点时刻，根据最小二乘法得到斜率为轨控期间的拟平半长轴随时间的变化率。
19、优选的，根据轨控前的拟平半长轴随时间的变化率得到大气阻力大小，计算方法为：
20、
21、其中，fdrag表示大气阻力大小，为轨控前的拟平半长轴随时间的变化率，n为轨道角速度，m为卫星的质量，86400为一天的秒数。
22、优选的，大气阻力计算时的负号代表轨道半长轴降低。
23、优选的，根据大气阻力大小和轨控期间的拟平半长轴随时间的变化率得到推力大小的计算方法为：
24、
25、其中：fjet表示推力大小，为轨控期间的拟平半长轴随时间的变化率，为轨控前的拟平半长轴随时间的变化率，n为轨道角速度，m为卫星的质量，86400为一天的秒数，δt为霍尔推力器每圈次开机时长，t为轨道周期。
26、优选的，推力的正负分别表示卫星升轨和降轨。
27、本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
28、本专利技术将星上下传的gnss定位位置速度流数据作为输入，经数据处理得到拟平半长轴随时间的变化率，最终得到高精度的推力大小标定值，提升了标定精度，也提升了卫星轨控精度和带轨控的预报精度，同时对超低轨卫星推力的标定方法提供了补充。
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1.一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：星上下传的GNSS定位位置速度流数据包含：卫星在地固系的位置Rf和速度Vf，以及位置速度对应的历元时刻t。
3.根据权利要求2所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：位置速度对应的历元时刻t的范围为：ts＜t＜te，其中ts＝tc-86400s，tc为本批次轨控电推进首次点火时刻，te为本批次轨控电推进最后一次点火结束时刻，86400s为一天的秒数。
4.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：将GNSS定位位置速度流数据从地固系转到惯性系时，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：瞬时轨道六要素为(a,e,i,Ω,ω,M)，分别为轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、平近点角，拟平均轨道六要素为分别为拟平轨道半长轴、拟平偏心率、拟平轨道倾角、拟平升交点赤经、拟平近地点幅角、拟平平近点角。
6.根据权利要求1所述的一种超低轨
7.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：根据轨控前的拟平半长轴随时间的变化率得到大气阻力大小，计算方法为：
8.根据权利要求7所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：大气阻力计算时的负号代表轨道半长轴降低。
9.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：根据大气阻力大小和轨控期间的拟平半长轴随时间的变化率得到推力大小的计算方法为：
10.根据权利要求9所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：推力的正负分别表示卫星升轨和降轨。
...【技术特征摘要】
1.一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：星上下传的gnss定位位置速度流数据包含：卫星在地固系的位置rf和速度vf，以及位置速度对应的历元时刻t。
3.根据权利要求2所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：位置速度对应的历元时刻t的范围为：ts＜t＜te，其中ts＝tc-86400s，tc为本批次轨控电推进首次点火时刻，te为本批次轨控电推进最后一次点火结束时刻，86400s为一天的秒数。
4.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：将gnss定位位置速度流数据从地固系转到惯性系时，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种超低轨卫星小推力标定方法，其特征在于：瞬时轨道六要素为(a,e,i,ω,ω,m)，分别为轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、平近点角，拟平均轨道六要素为分别为拟平...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏杰，高旭东，谢成清，张宇翔，郭世亮，付强，
申请(专利权)人：赛思倍斯绍兴智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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