[发明专利]一种基于web服务的空间态势信息共享方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于web服务的空间态势信息共享方法及系统，属于空间信息处理技术领域。

背景技术

随着空间技术的迅速发展，外层空间得到了广泛的开发和利用。各国发射进入外层空间的航天器数量越来越多。这些航天器，在对地遥感观测、导航、通讯等诸多领域发挥了极其重要的作用。随着空间轨道上的航天器与人类开展科学研究、社会与经济活动的关系越来越密切，越来越多的人需要实时的了解或得到所关心航天器的目前所处的实时位置以及运行趋势。比如，导航应用需要了解GPS或者北斗卫星的实时的位置、国土资源监测用户需要了解资源遥感卫星过境某个区域的时段、无线电爱好者需要得到中继卫星过境的方位和时段等等。

为了实时监视这些空间目标，世界各大国纷纷投入巨资，建设了规模庞大的轨道目标跟踪与监视网络。例如，美国北美防空司令部(NORAD)就长期对航天器等空间驻留物体进行了跟踪、识别、整理和编目，并通过网站(celestrak.com和space-track.org)准实时的对外发布编目结果和两行根数形式(Two Lines Elements，TLE)的轨道根数。利用这些轨道根数，用户使用专用的计算软件，可以预报所关心航天器在一段时间内的位置。但是，目前要完成这个工作，用户需要在网站上查找卫星的轨道根数，并利用专业软件自行开展卫星的轨道，过程不仅繁琐、复杂，而且对于非专业来说，由于涉及复杂的坐标系统、时间系统的转换，往往无法得到所需要的空间态势信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于web服务的空间态势信息共享方法，以解决目前空间态势信息无法准确、快速获取的问题。本发明还提供了一种基于web服务的空间态势信息共享系统。

本发明为解决上述技术问题而提供一种基于web服务的空间态势信息共享方法，该方法包括以下步骤：

1)下载并解析所有编目航天器的属性和航天器TLE根数轨道数据，并将结果存入航天器信息数据库中；

2)解析用户发送的航天器信息网络查询请求，获取用户需要查询的需求；

3)按照所述需求从航天器信息数据库中查询相应航天器属性和轨道根数，并将航天器信息查询结果组织成JSON或者XML格式文件，通过http协议返回给用户。

进一步地，当用户有查询航天器位置需求时，所述步骤3)还需要根据从航天器信息数据库模块中查询得到的TLE轨道根数和用户请求的查询时间段计算航天器的位置，并将航天器的位置计算结果组织成JSON或者XML格式文件，通过http协议返回给用户。

进一步地，所述的步骤3)中航天器位置指的是航天器在J2000地心惯性坐标系中的位置，该位置信息是http服务器模块采用SGP4/SDP4计算模型计算得到。

进一步地，当用户查询航天器在地理坐标系位置时，所述步骤3)还需要将航天器在J2000地心惯性坐标系中的位置转换到地理坐标系，所采用的转换公式为：

其中M为极移矩阵，G为格林尼治真恒星时矩阵，N为章动矩阵，P为岁差矩阵，为航天器在地理坐标系下的坐标，为航天器在J2000地心惯性坐标系中的坐标。

进一步地，所述步骤1)中航天器信息数据库采用MariaDB搭建，航天器信息数据库模块查询利用Qt C++进行访问。

本发明还提供了一种基于web服务的空间态势信息共享系统，该共享系统包括航天器信息下载模块、航天器信息数据库模块和http服务器模块，

所述的航天器信息下载模块用于下载并解析所有编目航天器的属性和航天器TLE根数轨道数据；

所述的航天器信息数据库模块用于存入航天器信息下载模块所下载的航天器的属性和航天器TLE根数轨道数据，并为http服务器模块提供查询服务；

所述的http服务器模块用于解析用户发送的航天器信息网络查询请求，获取用户需要查询的需求，按照所述需求从航天器信息数据库模块中查询相应航天器属性和轨道根数，并将航天器信息查询结果组织成JSON或者XML格式文件，通过http协议返回给用户。

进一步地，当用户有查询航天器位置需求时，所述的http服务器模块还需要根据从航天器信息数据库模块中查询得到的TLE轨道根数和用户请求的查询时间段计算航天器的位置，并将航天器的位置计算结果组织成JSON或者XML格式文件，通过http协议返回给用户。

进一步地，所述的航天器位置指的是航天器在J2000地心惯性坐标系中的位置，该位置信息是http服务器模块采用SGP4/SDP4计算模型计算得到。