【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天文望远镜领域，具体涉及一种高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法。
技术介绍
1、针对地球同步轨道目标(geo目标)频繁机动行为和空间态势全面感知需求，观测网通常会在普查型望远镜感知空间目标机动或发现未知目标后，紧急调用精测型的高低搭配望远镜协同进行观测，以获取观测精度更高的数据，以及清晰的观测图像或其它特征信息。
2、目前，一般的高低搭配望远镜协同跟踪引导方法有定位点计算引导方法、稀疏弧段定轨引导方法、多站设备同步测量引导方法等。
3、高低搭配望远镜通常运行于其主体观测网上。针对于高低搭配望远镜，我国当前没有系统性的评估方法。例如，针对于上述高低搭配望远镜协同跟踪引导方法，目前不存在专门的评估方法。现有的评估重点在其他方面，比如，单个望远镜的性能评估，大视场中的geo识别能力评估，天基观测轨道的观测效能评估。这些方法无法直接评估多个望远镜组合后的观测效能，若以这些方法进行仿真评估，首先在数据利用率上极低，其次评估结果不够全面。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，以实现望远镜组合方案的全面评估。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，包括：
3、s1：在望远镜组合方案的运行过程中采样得到底层的基本指标的数据；
4、s2：对于基本指标中的每个底层指标，首先将该底层指标的每个数据映射到评价
5、s3：基于d-s证据理论，从底层指标开始，由下层的基本指标进行指标聚合以得到其上层的基本指标的隶属度向量，直到聚合得到最顶层的基本指标的隶属度向量；
6、s4：根据步骤s3得到的最顶层的基本指标的隶属度向量r和效能权重，确定望远镜组合方案的得分；根据不同的望远镜组合方案的得分来评估不同的望远镜组合方案的效能，得分越高说明望远镜组合方案的效能越好；其中，所述基本指标包括位于最顶层的满载观测效能，位于满载观测效能的下层的观测效能和使用率，位于观测效能的下层的接力能力和定轨能力、位于接力能力的下层的引导能力和接力成功率、位于定轨能力的下层的定轨精度和定轨弧长、以及位于引导能力的下层的偏离度和响应间隔。
7、在所述步骤s1中，偏离度的计算公式为p为引导数据表示的位置分布的二维协方差的分解矩阵，为被引导望远镜观测到的目标到引导位置中心的距离向量；
8、响应间隔的计算公式为：t2，i，y，t-maxx[t1，i，x|t}，
9、其中，t1,i,x为x号引导望远镜接收其测量设备在任务第i阶段返回的观测数据的时刻，t2,i,y,t为任务第i阶段y号被引导望远镜的控制器对t号目标发出观测请求的时刻，i为任务阶段序数，x为引导望远镜的序数，y为被引导望远镜的序数，t为目标的序数，maxx{t1,i,x|t}是所有引导望远镜接收其测量设备在任务第i阶段返回的包含t号目标的观测数据的最后时刻；
10、接力成功率的计算公式为：
11、
12、其中，questnumber为所有接力任务的发布总次数，questvictory为接力任务的成功次数；
13、定轨精度表示由来自于被引导望远镜的单个目标的所有观测数据得到的定轨结果的精度；
14、定轨弧长的计算公式为：maxy{t3，i，y，t}-mini，x{t1，i，x，t}，
15、式中，t3,i,y,t为中枢接收到任务第i阶段y号被引导望远镜发回t号目标的观测数据或失败信息的时刻，maxy{t3,i,y,t}是任务第i阶段所有被引导望远镜发回t号目标的观测数据或失败信息的最后时刻，t1,i,x,t是x号引导望远镜接收其测量设备在任务第i阶段返回的包含t号目标的观测数据的时刻，mini,x{t1,i,x,t}是所有引导望远镜接收其测量设备在所有任务阶段返回的包含t号目标的观测数据的最早时刻。
16、使用率的计算公式为：
17、其中，n为方案中的被引导望远镜的总数，timej为第j台被引导望远镜的工作时长，timeall为本次观测的总时长。
18、在所述步骤s2中，将底层指标的每个数据映射到评价等级的集合是指将底层指标的数据映射到评价等级的幂集{{好}，{好,中}，{中}，{中,差}，{差},{好，中，差}}的元素中，该幂集的每一个元素表示一个评价等级的集合；所有的底层指标分为定量指标和定性指标，将定量指标映射到评价等级的集合的方法是利用评价函数对底层指标的不同数据进行评级，将定性指标映射到评价等级的集合的方法是对底层指标的不同数据先做分位数归一化再利用评价函数进行评级；和/或在所述步骤s3中，得到的最顶层的基本指标的隶属度向量r的具体形式为：
19、
20、其中，m({a})、m({a,b})、m({b})、m({b,c})、m({c})、m({a,b,c})分别是最顶层的基本指标所对应的评价等级的集合{a},{a,b},{b},{b,c},{c},{a,b,c}各自的基础分配函数，a、b、c分别表示好、中、差。
21、所述定量指标包括偏离度和定轨精度，定性指标包括响应间隔、接力成功率、定轨弧长和使用率。
22、所述引导望远镜是普测型望远镜，被引导望远镜是精测型望远镜。
23、所述步骤s3具体包括：
24、s31：利用下层指标的权重分配系数对聚合公式进行修正，得到上层的基本指标的聚合公式；经过修正后，上层的基本指标的聚合公式为：
25、
26、其中，m是上层的基本指标的基本分配函数，m(a)表示上层的基本指标隶属于评价等级的集合a的概率，i＝1～n，n是下层的基本指标的数目，a表示上层的基本指标所属的集合，mi是下层的基本指标的基本分配函数，ai表示下层的基本指标所属的集合，ωi是下层指标的权重分配系数；
27、s32：利用步骤s31的聚合公式，从最下层的基本指标开始，对下层的基本指标进行指标聚合以得到其上层的基本指标的隶属度向量，直到聚合得到最顶层的基本指标的隶属度向量。
28、所述下层指标的权重分配系数包括：
29、
30、其中，w为满载观测效能的下层指标的权重分配系数，w1为观测效能的下层指标的权重分配系数，w1.1为接力能力的下层指标的权重分配系数，w1.2为定轨能力的下层指标的权重分配系数，w1.1.1为引导能力的下层指标的权重分配系数；和/或
31、所述最顶层的基本指标的隶属度向量所对应的效能权重由用户根据任务需求预设或者调整。
32、所述步骤s4还包括：在评估不同的望远镜组合方案的效能后，根据评估结果执行以下操作：根据得分指导新建的引导或被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，在所述步骤S1中，偏离度的计算公式为P为引导数据表示的位置分布的二维协方差的分解矩阵，为被引导望远镜观测到的目标到引导位置中心的距离向量；
3.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将底层指标的每个数据映射到评价等级的集合是指将底层指标的数据映射到评价等级的幂集{{好}，{好,中}，{中}，{中,差}，{差},{好，中，差}}的元素中，该幂集的每一个元素表示一个评价等级的集合；所有的底层指标分为定量指标和定性指标，将定量指标映射到评价等级的集合的方法是利用评价函数对底层指标的不同数据进行评级，将定性指标映射到评价等级的集合的方法是对底层指标的不同数据先做分位数归一化再利用评价函数进行评级；和/或
4.根据权利要求3所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述定量指标包括偏离度和定轨精度，定性指标
5.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述引导望远镜是普测型望远镜，被引导望远镜是精测型望远镜。
6.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
7.根据权利要求6所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述下层指标的权重分配系数包括：
8.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在评估不同的望远镜组合方案的效能后，根据评估结果执行以下操作：根据得分指导新建的引导或被引导望远镜的站点的选址；根据得分选择选择出效能最优的望远镜组合方案。
9.根据权利要求6所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述步骤S32还包括：在每一次对下层的基本指标进行指标聚合以得到其上层的基本指标的过程中，还包括将下层的基本指标的各隶属度相乘并求和，得到上层的基本指标的未归一化的隶属度的总和以作为该上层的基本指标的证据一致度；且所述步骤S4还包括：根据各个上层的基本指标的证据一致度，判断各个望远镜组合方案的上层基本指标是否存在显著缺陷；根据证据一致度指导引导或被引导望远镜的站点设施改进；和/或
10.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪GEO目标效能的评估方法，其特征在于，所述基本指标还包括与满载观测效能同层设置的事件分析成功率、位于满载观测效能和事件分析成功率的上层的事件分析能力以及位于满载观测效能的下层的特征数。
...【技术特征摘要】
1.一种高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，其特征在于，在所述步骤s1中，偏离度的计算公式为p为引导数据表示的位置分布的二维协方差的分解矩阵，为被引导望远镜观测到的目标到引导位置中心的距离向量；
3.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，其特征在于，在所述步骤s2中，将底层指标的每个数据映射到评价等级的集合是指将底层指标的数据映射到评价等级的幂集{{好}，{好,中}，{中}，{中,差}，{差},{好，中，差}}的元素中，该幂集的每一个元素表示一个评价等级的集合；所有的底层指标分为定量指标和定性指标，将定量指标映射到评价等级的集合的方法是利用评价函数对底层指标的不同数据进行评级，将定性指标映射到评价等级的集合的方法是对底层指标的不同数据先做分位数归一化再利用评价函数进行评级；和/或
4.根据权利要求3所述的高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，其特征在于，所述定量指标包括偏离度和定轨精度，定性指标包括响应间隔、接力成功率、定轨弧长和使用率。
5.根据权利要求1所述的高低搭配望远镜的协同跟踪geo目标效能的评估方法，其特征在于，所述引导望远镜是普测型望远镜，被引导望远镜是精测型望远镜。
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：施娟，董钦，毛银盾，王鲲鹏，吴文堂，
申请(专利权)人：中国科学院上海天文台，
类型：发明
国别省市：
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