[发明专利]一种基于观测窗口和跟踪弧段的卫星轨道评估方法

权利要求书

1.一种基于观测窗口和跟踪弧段的卫星轨道评估方法，其特征在于，包括卫星对目标侦察窗口评估和地面接收站对卫星的跟踪弧段评估；

所述卫星对目标侦察窗口评估，包括以下步骤：

步骤一、读取当前侦察窗口评估天数和当前卫星轨道的入轨点历元时刻儒略日时间；读取当前卫星轨道的六根数参数：轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点辐角和真近点角；读取目标点位置的大地经纬度和高度信息，并将目标点大地纬度信息转化为目标点地心纬度；根据侦察卫星最大可视角，计算最大可视角对应的增加探测冗余量的地心纬度角值；根据读取的输入参数，计算当前卫星轨道的近地点辐角导数、升交点赤经导数、平近点角导数、轨道周期，计算卫星轨道周期的整数秒值；

步骤二：计算卫星入轨后第1个轨道周期时间内卫星探测圆锥进入目标纬度圈和离开目标纬度圈的时间分布；

步骤三：对入轨后第1个轨道周期内卫星探测圆锥过境目标纬度圈的时间分布进行处理分析，计算在侦察窗口评估天数内，卫星探测圆锥过境目标纬度圈的总次数，并且保存每次卫星探测圆锥进入目标纬度圈和离开目标纬度圈的时间分布；

步骤四：在侦察窗口评估天数内，计算评估卫星探测圆锥进入和离开目标纬度圈的经度范围，并初步判断目标点经度是否在此经度范围内；

步骤五：对卫星探测圆锥进入和离开目标纬度圈时可能探测到目标点区域的情况进行分析；

步骤六：对于侦察窗口进行最后的有效性判决,最终保留有效侦察窗口；

所述地面接收站对卫星的跟踪弧段评估，包括以下步骤：

第一步：读取当前侦察窗口评估天数和当前卫星轨道的入轨点历元时刻儒略日时间；读取当前卫星轨道的六根数参数：轨道半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点辐角和真近点角；读取地面接收站的大地经纬度和高度信息，并将接收站大地纬度信息转化为目标点地心纬度；根据地面接收站俯仰角最小约束，计算俯仰角最小约束对应的增加冗余量的卫星和地面站地心夹角约束，并定义地面接收站初步纬度覆盖范围；根据读取的输入参数，计算当前卫星轨道的近地点辐角导数、升交点赤经导数、平近点角导数、轨道周期，计算卫星轨道周期的整数秒值；

第二步：计算卫星入轨后第1个轨道周期时间内卫星星下点进入和离开地面接收站初步纬度覆盖范围的时间分布；

第三步：对入轨后第1个轨道周期内星下点进入和离开地面接收站初步纬度覆盖范围的时间分布进行处理分析；计算在侦察窗口评估时间内卫星星下点过境接收站初步纬度覆盖范围的总次数,并保存每次卫星星下点进入和离开地面接收站初步纬度覆盖范围的时间分布；

第四步：计算侦察窗口评估时间内星下点进入和离开接收站初步纬度覆盖范围的经度范围，并初步判断地面接收站经度是否在此经度范围内；

第五步：对星下点进入和离开接收站初步纬度覆盖范围时可能进入地面接收站跟踪弧段的情况进行分析；

第六步：对于侦察窗口进行最后的有效性判决,最终保留有效侦察窗口。

2.如权利要求1所述的一种基于观测窗口和跟踪弧段的卫星轨道评估方法，其特征在于，步骤二具体为：

(1)利用卫星星下点轨迹大地经纬度、地心经纬度、与目标点矢量夹角计算方法进行卫星轨道星下点轨迹计算,返回星下点的大地经纬度和地心经纬度；

(2)根据(1)计算获得的当前时刻星下点地心纬度计算卫星探测圆锥过境目标纬度圈的时间分布。

3.如权利要求1所述的一种基于观测窗口和跟踪弧段的卫星轨道评估方法，其特征在于，步骤四具体为：

(1)读取卫星探测圆锥进入目标纬度圈和离开目标纬度圈的初估时刻；

(2)对进入时刻和离开时刻分别利用卫星星下点轨迹大地经纬度、地心经纬度、与目标点矢量夹角计算方法计算卫星探测圆锥进入和离开目标纬度圈的经度范围，如果目标点经度在此经度范围内，则保存该次过境参数。

4.如权利要求1所述的一种基于观测窗口和跟踪弧段的卫星轨道评估方法，其特征在于，步骤五具体为：

(1)读取当前卫星探测圆锥进入目标纬度圈和离开目标纬度圈的初估时刻；

(2)在当前卫星探测圆锥进入和离开目标纬度圈的时间窗口内以0.1秒为间隔进行星下点轨迹计算；并判断卫星是否能探测到目标点。