System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种卫星轨道机动预报装置和卫星轨道机动预报方法制造方法及图纸_技高网

一种卫星轨道机动预报装置和卫星轨道机动预报方法制造方法及图纸

技术编号:44333712 阅读:9 留言:0更新日期:2025-02-18 20:42
本发明专利技术提供一种卫星轨道机动预报装置和卫星轨道机动预报方法,涉及卫星机动领域,该装置包括:轨道动力学模型构建单元,用于在目标卫星每次进行轨道机动后,根据目标卫星相对主星的相对运动轨迹,建立原始轨道动力学模型;轨道动力学模型优化单元,用于基于主星和目标卫星各自的运行轨道均近似为圆轨道的假设,通过设置误差修正项对原始轨道动力学模型中的目标卫星的轨迹进行修正,得到优化轨道动力学模型;轨道预报单元,用于采用优化轨道动力学模型对目标卫星的轨道进行多次预报,根据对目标卫星的轨道的多次预报确定目标卫星进行下一次轨道机动时的轨道机动策略,能够提高轨道预报时目标卫星的预报精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星机动领域,尤其涉及一种卫星轨道机动预报装置和卫星轨道机动预报方法


技术介绍

1、在航天器例如低轨卫星在轨活动中轨道机动控制十分常见,通过调整航天器速度及方向,修正或调整航天器轨道,以达到进入预设轨道的目标,常见的轨道机动类型如高度保持、离轨控制、相位调整、轨道面调整、编队控制等。

2、为执行轨道控制,航天器通常安装有推进器,如化学推进器、电推进器和冷气推进器等,推进器通过消耗推进器工质,以产生推力,从而改变航天器速度,以实现轨道机动。针对不同的轨道机动任务,地面操作人员或航天器制导、导航和控制系统(简称gnc系统)必须结合航天器的推进器系统,精确计算推进方向、点火时刻和点火时长,方可获得理想的速度调整量,完成指定的轨道调整目标。

3、轨道机动的推进方向、点火时刻和点火时长,通常可以称为轨道机动策略,可以用某时刻下所需的速度增量表示,也就是tm、△vx、△vy、△vz表示,其中,tm为点火时刻,△vx、△vy、△vz分别是用直角坐标系表示的三个方向上的速度增量。

4、轨道机动需要提前计算出所需的速度增量和点火时刻,将以上参数作为待求解参数,进行求解,求解过程中,涉及到多次轨道预报,分析通过施加速度增量的情况下,航天器是否能满足指定的轨道调整需求。轨道预报通常采用动力学数值积分预报方法,涉及多种摄动力计算问题,导致预报速度较慢,预报3天,通常耗时可达到2秒,在需要频繁调整速度增量和机动时刻的优化策略工作中,会导致整体优化速度变慢,因此,可以采用一些简化算法以降低计算量,例如预报3天的星历,耗时仅需10ms,在碰撞规避、机动策略优化、快速响应分析中得到广泛的应用,但是简化算法势必会造成预报精度损失。


技术实现思路

1、本专利技术为一种卫星轨道机动预报装置和和卫星轨道机动预报方法,能够解决现有技术中“对卫星进行轨道预报的简化算法导致的预报精度损失”的技术问题。

2、为实现上述的目的,本专利技术第一方面提供了一种卫星轨道机动预报装置,包括:

3、轨道动力学模型构建单元,用于在目标卫星每次进行轨道机动后,根据目标卫星相对主星的相对运动轨迹,建立自目标卫星轨的道机动时刻起的目标卫星的原始轨道动力学模型,所述主星是指未进行轨道机动的目标卫星;

4、轨道动力学模型优化单元,用于基于所述主星和目标卫星各自的运行轨道均近似为圆轨道的假设,通过设置误差修正项对所述原始轨道动力学模型中的目标卫星的轨迹进行修正,得到优化轨道动力学模型,所述优化轨道动力学模型能够用于计算进行轨道机动后的目标卫星相对于所述主星的相对位置和相对速度;

5、轨道预报单元,用于采用优化轨道动力学模型对目标卫星的轨道进行多次预报,根据对目标卫星的轨道的多次预报确定目标卫星进行下一次轨道机动时的轨道机动策略。

6、作为本专利技术的第二个方面,本专利技术提供了一种卫星轨道机动预报方法,包括:

7、在目标卫星每次进行轨道机动后,根据目标卫星相对主星的相对运动轨迹,建立自目标卫星轨的道机动时刻起的目标卫星的原始轨道动力学模型,所述主星是指未进行轨道机动的目标卫星;

8、基于所述主星和目标卫星各自的运行轨道均近似为圆轨道的假设,通过设置误差修正项对所述原始轨道动力学模型中的目标卫星的轨迹进行修正,得到优化轨道动力学模型,所述优化轨道动力学模型能够用于计算进行轨道机动后的目标卫星相对于所述主星的相对位置和相对速度;

9、采用优化轨道动力学模型对目标卫星的轨道进行多次预报,根据对目标卫星的轨道的多次预报确定目标卫星进行下一次轨道机动时的轨道机动策略。

10、作为本专利技术的第三个方面,本专利技术提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储至少一个程序,所述程序当被计算机设备执行时,使得所述计算机设备前述的轨道机动预报方法。

11、作为本专利技术的第四个方面,本专利技术提供了一种计算机设备,包括:

12、处理器;以及,被用于存储计算机设备可执行指令的存储器,所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行前述的轨道机动预报方法。

13、本专利技术的优势效果:因此根据目标卫星相对主星的相对运动轨迹,建立自目标卫星轨的道机动时刻起的目标卫星的原始轨道动力学模型,采用原始轨道动力学模型进行轨道预报的误差很大,因此通过设置误差修正项对所述原始轨道动力学模型中的目标卫星的轨迹进行修正,优化原始轨道动力学模型,采用优化轨道动力学模型,提高轨道预报时目标卫星位置预报精度。

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【技术保护点】

1.一种卫星轨道机动预报装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述原始轨道动力学模型采用CW方程表示;

3.根据权利要求2所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道动力学模型优化单元,具体用于:

4.根据权利要求3所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道动力学模型优化单元,具体用于:

5.根据权利要求1所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道预报单元,具体用于:

6.一种卫星轨道机动预报方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的轨道机动预报方法,其特征在于,所述原始轨道动力学模型采用CW方程表示;

8.根据权利要求7所述的轨道机动预报方法,其特征在于,所述基于所述主星和目标卫星各自的运行轨道均近似为圆轨道的假设,通过设置误差修正项对所述原始轨道动力学模型中的目标卫星的轨迹进行修正,得到优化轨道动力学模型,包括:

9.根据权利要求8所述的轨道机动预报方法,其特征在于,所述基于所述主星和目标卫星各自的运行轨道均近似为圆轨道的假设,在所述原始轨道动力学模型中,在所述主星运行轨迹的径向上将目标卫星相对所述主星的径向距离进行修正,得到优化轨道动力学模型,包括:

10.根据权利要求9所述的轨道机动预报方法,其特征在于,所述采用优化轨道动力学模型对目标卫星的轨道进行多次预报,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种卫星轨道机动预报装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述原始轨道动力学模型采用cw方程表示;

3.根据权利要求2所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道动力学模型优化单元,具体用于:

4.根据权利要求3所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道动力学模型优化单元,具体用于:

5.根据权利要求1所述的轨道机动预报装置,其特征在于,所述轨道预报单元,具体用于:

6.一种卫星轨道机动预报方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的轨道机动预报方法,其特征在于,所述原始轨道动力学模型采用cw方...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴凌根程晓天吴琳琳陈倩茹杨立成
申请(专利权)人:北京航天驭星科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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