本发明专利技术涉及一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，该方法通过对卫星进行长时间轨道递推，将轨道半长轴瞬根转换为轨道半长轴平根，采用滑动滤波方法对轨道半长轴平根进行滑动滤波处理，再从数值计算角度出发，通过构建最优相关性系数计算方法得到长周期项的最优的计算时间周期，进一步在确定的计算时间周期范围内，采用以当圈轨道的升交点地理经度为自变量，以轨道半长轴平根长周期项为因变量，进行分段傅里叶拟合，最终得到高精度的轨道半长轴平根长周期项数学模型。本发明专利技术计算过程简单、高效，得到的模型精度高，能够实现对轨道半长轴平根的长周期项的精确建模。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星轨道控制，特别是涉及一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法。
技术介绍
1、随着低轨卫星的快速发展建设，对于星座轨道构型的计算与维持要求越来越精细化，而作为低轨卫星轨道控制运算最常用的轨道变量，轨道半长轴平根的计算往往只考虑了短周期项，对于长周期项则没有进行充分的考虑。所带来的影响就是在涉及到轨道半长轴平根的运算过程中不可避免的引入一部分长周期项误差，这部分计算带来的误差会导致卫星轨控执行精度不够、推进推力标定不准等问题，造成星座在维持上消耗的测控资源、推进燃料、时间与人力等方面的成本有所增加。
2、对于低轨卫星来说，由于所受到的摄动力极其复杂，轨道半长轴平根的长周期项计算非常困难，目前尚没有有效的计算公式进行计算。常用的计算方法一般只能考虑低阶项摄动对长周期的影响，其余大部分影响尚未消除。部分理论提出了更高阶的计算公式，然而该类方法计算公式非常复杂，且计算量庞大，同时计算后长周期项的剩余误差仍然较大，还是不能满足很多高精度轨道运算场景。所以目前尚缺少一套简单且高效的计算方式对轨道半长轴平根的长周期项进行精确建模。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足和难点，本专利技术的主要目的在于提供一种能够高效精确地对轨道半长轴平根的长周期项进行建模的方法。不同于从卫星所受到的摄动力进行数学建模分析的思路，本专利技术对卫星进行轨道仿真递推出长期的轨道变化，从仿真结果入手进行数值建模，最终得到不同轨道高度下的半长轴平根长周期项变化数学表达式。
>2、本专利技术采取的技术方案如下：3、一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，该方法包括以下步骤：
4、步骤一：根据卫星初始轨道进行长时间轨道递推，将轨道半长轴瞬根转换为轨道半长轴平根，并采用滑动滤波方法对轨道半长轴平根进行滑动滤波处理，得到轨道半长轴平根长周期项；
5、步骤二：对步骤一得到的轨道半长轴平根长周期项进行相关性计算，以相关系数最大为目标，得到轨道半长轴平根长周期项的计算时间周期；
6、步骤三：确定在整个计算时间周期内分布在各个圈次的轨道半长轴平根长周期项，将每个轨道半长轴平根长周期项与对应圈次的升交点地理经度对应，以升交点地理经度为自变量，以对应的轨道半长轴平根长周期项为因变量，采用分段傅里叶拟合的方法进行拟合并求解拟合系数，得到轨道半长轴平根长周期项数学模型。
7、本专利技术的有益效果在于：
8、本专利技术通过对卫星进行长时间轨道递推，并将轨道半长轴瞬根转换为轨道半长轴平根，采用滑动滤波方法对轨道半长轴平根进行滑动滤波处理，再从数值计算角度出发，通过构建最优相关性系数计算方法得到长周期项的最优的计算时间周期，进一步在确定的计算时间周期范围内，采用以当圈轨道的升交点地理经度为自变量，以经过滑动滤波处理后的轨道半长轴平根长周期项为因变量，进行傅里叶拟合，为了提升拟合精度，采用分段傅里叶拟合的方式，最终得到高精度的拟合数学表达式即轨道半长轴平根长周期项数学模型。本专利技术计算过程简单、高效，得到的模型精度高，能够实现对轨道半长轴平根的长周期项的精确建模，有效解决了轨道半长轴平根的长周期项计算困难和不能满足高精度轨道运算场景的问题。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，选用高阶地球引力场模型进行长时间轨道递推。
3.根据权利要求1或2所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，采用基于Brouwer的平根转换方法将轨道半长轴瞬根转换为轨道半长轴平根。
4.根据权利要求1或2所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，在滑动滤波方法中采用当圈轨道的交点周期作为滤波窗口，计算公式为：
5.根据权利要求1或2所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，步骤二中进行相关性计算的过程包括以下步骤：
6.根据权利要求1或2所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，步骤三中分段傅里叶拟合的方法的包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，选用高阶地球引力场模型进行长时间轨道递推。
3.根据权利要求1或2所述的一种卫星轨道半长轴平根长周期项建模方法，其特征在于，采用基于brouwer的平根转换方法将轨道半长轴瞬根转换为轨道半长轴平根。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟德利，范林东，胡建龙，戴路，刘东宸，刘立秋，赵禹涵，
申请(专利权)人：长光卫星技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。