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() 衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质技术方案_技高网

衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质技术方案

技术编号:44401265 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 10:15
本发明专利技术涉及卫星轨道计算技术领域,提供一种衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质;包括以下步骤:S1:获取太阳同步卫星的当前轨道高度;S2:根据该当前轨道高度确定数据采集时段;S3:从当前时刻开始采集所述数据采集时段内的轨道高度数据;S4:将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线,并得到直线公式;S5:根据直线公式计算太阳同步卫星的衰减率。本方案能够精确计算太阳同步卫星的衰减率,及时调整卫星轨道高度,使得卫星能够更有效地执行其任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星轨道计算,尤其涉及一种衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质


技术介绍

1、太阳同步轨道卫星即在太阳同步轨道上运行的卫星,卫星轨道平面通过地球南北极且每天向东移动0.9856度,这个角度正好是地球绕太阳公转每天东移的角度。太阳同步卫星有以下特点:

2、第一,定时观测:太阳同步卫星能够使卫星以固定的时间间隔经过特定的地面点。这对于需要定时观测的任务非常重要,例如地球观测、气象监测、海洋监测等。太阳同步卫星每次经过地球上方的时间几乎相同,这使得观测数据更具有可比性,方便进行长期趋势分析和时间序列观测。

3、第二,全球覆盖:太阳同步轨道能够实现对地球全球范围的连续观测覆盖。由于轨道的特性,太阳同步卫星的轨道倾角通常接近90度,使得卫星在每次进入地球的半球时都能够覆盖大约相同的经度范围,实现对地球不同地区的均衡观测。

4、第三,日照条件:太阳同步轨道确保了卫星在地球上空具有相似的日照条件。太阳同步卫星的轨道倾角和高度经过精确设计,使得卫星在不同季节和不同地点都能够接收到相似的太阳光照,保持一致的照明条件,使得观测数据更加稳定和可靠。

5、第四,通信和数据下传:太阳同步轨道在地球上空的时间和位置相对固定,便于卫星与地面站进行通信和数据下传。这使得卫星能够及时传输观测数据、控制指令和状态信息,确保数据的正常采集和处理。

6、因此,很对低轨卫星选择太阳同步轨道能够提供稳定的观测条件和数据连续性,使得卫星能够更有效地执行其任务。

7、卫星在轨道运行过程中会受到多种摄动力的影响,这些摄动力可能会导致轨道发生偏离和变化。常见的摄动力有地球非球形摄动力、日月引力、大气阻力、太阳光压、潮汐力等。太阳同步卫星主要受到地球非球形摄动力和大气阻力的影响,使得轨道高度不断降低,特别是在太阳活动高年,卫星衰减得更快。轨道的稳定性对卫星的通信、观测和导航等任务至关重要,若卫星衰减率超过了预期范围,就需要使用轨道控制方法来保持卫星在正确的轨道上运行,因此,知悉太阳同步卫星的衰减率非常重要。通过分析衰减率,可以预测卫星将来可能需要的资源,如燃料、功率和传输带宽等,有助于优化资源分配,保证卫星系统的可持续发展。

8、现有技术通常直接使用卫星某一段时间的开始结束时刻的瞬根或平根半长轴相减,再除以相隔的时长,得到卫星每天的衰减情况。这种计算方法缺点如下:

9、第一,平根与瞬根的差异在于考虑了摄动力对轨道的影响。由于平根消去短周期变化,只考虑长期变化项,反映了轨道的长期变化趋势,大大简化了轨道摄动分析,故应该使用平根来计算卫星的轨道高度。

10、第二,由于轨道是波动的,直接使用卫星某一时间段的开始结束时刻半长轴相减的方式得到的衰减率精度较低,忽略了中间波动的情况,无法全面反映数据的变化。

11、因此,需要提供一种衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质,精确计算太阳同步卫星的衰减率,及时调整卫星轨道高度,使得卫星能够更有效地执行其任务。

12、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本专利技术主要目的是克服太阳同步卫星衰减率计算不准确的问题,提供一种衰减率计算方法和系统、调整方法和系统、设备和介质,精确计算太阳同步卫星的衰减率,及时调整卫星轨道高度,使得卫星能够更有效地执行其任务。

2、为实现上述的目的,本专利技术第一方面提供了一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,包括以下步骤:

3、s1:获取太阳同步卫星的当前轨道高度;

4、s2:根据该当前轨道高度确定数据采集时段;

5、s3:从当前时刻开始采集所述数据采集时段内的轨道高度数据;

6、s4:将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线,并得到直线公式;

7、s5:根据直线公式计算太阳同步卫星的衰减率。

8、根据本专利技术一具体实施方式,太阳同步卫星为在太阳同步轨道上运行的卫星,该太阳同步卫星绕地球转动,卫星轨道平面通过地球南北极且每天向东移动0.9856度。这个角度正好是地球绕太阳公转每天东移的角度。

9、根据本专利技术一具体实施方式,步骤s1中,还包括:如果当前轨道高度高于或等于300km且不高于6000km,则进行步骤s2,否则放弃衰减率计算。

10、太阳同步轨道的倾角必须大于90°,即它是一条逆行轨道。在圆轨道时,倾角最大为180°,所以太阳同步轨道的高度不会超过6000km。轨道高度越低,受到大气阻力越大,半长轴衰减越快。对于300km轨道高度以下的卫星,每天计算出的衰减量波动较大,故不做分析。在空间环境稳定且卫星无机动的条件下,可选用半个月左右的数据进行分析。若该段时间内出现地磁暴等较为活跃的太阳活动,则需剔除该条数据后再进行分析。

11、根据本专利技术一具体实施方式,步骤s3中,所述从当前时刻开始采集所述数据采集时段内的轨道高度数据包括:每隔指定时间从当前时刻开始采集所述数据采集时长内的轨道高度数据;指定时间不低于1分钟且不高于1小时。

12、根据本专利技术一具体实施方式,步骤s4中,所述将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线包括:采用线性回归的拟合方法。

13、太阳同步轨道卫星主要受到地球非球形摄动力和大气阻力的影响,使得轨道高度在一段时间内基本呈线性衰减趋势。故采用线性回归的拟合方法。其基本思想是通过找到一条直线,使得这条直线能够最好地描述数据点之间的关系。具体来说,线性回归的目标是找到一条直线,使得所有数据点到这条直线的垂直距离之和最小。

14、根据本专利技术一具体实施方式,步骤s5中,所述根据直线公式计算出太阳同步卫星的衰减率包括:

15、所述直线公式包括斜率,根据斜率得到太阳同步卫星的衰减率;

16、所述根据斜率得到太阳同步卫星的衰减率包括:根据斜率得到卫星轨道半长轴每分钟衰减量,根据卫星轨道半长轴每分钟衰减量计算得到卫星轨道半长轴每天衰减量,即太阳同步卫星的衰减率。

17、作为本专利技术的第二个方面,提供一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算系统,包括:

18、当前轨道高度模块,用于获取太阳同步卫星的当前轨道高度;

19、时段确定模块,与当前轨道高度获取模块通讯地连接,用于根据该当前轨道高度确定数据采集时段;

20、采集模块,与时段确定模块和当前轨道高度获取模块通讯地连接,用于从当前时刻开始采集所述数据采集时段内的轨道高度数据;

21、拟合模块,与采集模块通讯地连接,用于将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线,并得到直线公式;

22、衰减率计算模块,与拟合模块通讯地连接,用于根据直线公式计算出太阳同步卫星的衰减率。

23、作为本专利技术的第三个方面,本专利技术提供一种适用于太阳同步卫星的高度调整本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤S3中,所述从当前时刻开始采集所述数据采集时长内的轨道高度数据包括:每隔指定时间从当前时刻开始采集所述数据采集时长内的轨道高度数据;指定时间不低于1分钟且不高于1小时。

3.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤S4中,所述将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线包括:采用线性回归的拟合方法。

4.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤S5中,所述根据直线公式计算出太阳同步卫星的衰减率包括:

5.一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算系统,其特征在于,包括:

6.一种适用于太阳同步卫星的高度调整方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的适用于太阳同步卫星的高度调整方法,其特征在于,调整卫星轨迹于标称轨迹的东边  进行, 所需调整的半长轴增量是2△a, 调整的时间间隔是;其中,△λ表示卫星星下点轨迹漂移的最大值,即卫星实际星下点轨迹相对于标称轨迹的地理经度范围为 ;△a表示卫星星下点轨迹漂移到东边界时,控制到标称轨迹所需的半长轴增量;表示卫星轨道半长轴的衰减率。

8.一种适用于太阳同步卫星的高度调整系统,其特征在于,包括:权利要求5所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算系统和高度调整模块;

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法。

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【技术特征摘要】

1.一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤s3中,所述从当前时刻开始采集所述数据采集时长内的轨道高度数据包括:每隔指定时间从当前时刻开始采集所述数据采集时长内的轨道高度数据;指定时间不低于1分钟且不高于1小时。

3.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤s4中,所述将采集的轨道高度数据拟合成线性递减的直线包括:采用线性回归的拟合方法。

4.根据权利要求1所述的适用于太阳同步卫星的衰减率计算方法,其特征在于,步骤s5中,所述根据直线公式计算出太阳同步卫星的衰减率包括:

5.一种适用于太阳同步卫星的衰减率计算系统,其特征在于,包括:

6.一种适用于太阳同步卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴琳琳吴新林何镇武吴凌根陈倩茹张琳娜
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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