[发明专利]一种大偏心率轨道高精度轨道计算方法

权利要求书

1.一种大偏心率轨道高精度轨道计算方法，其特征在于，包含：

步骤S1、生成轨道计算时间内的轨道六根数序列和位置矢量序列，作为真值；

步骤S2、初始化轨道计算参数，其维数为18，前6个参数初始化为初始时刻轨道六根数，后12个参数初始化为0，

所述轨道计算参数参数定义如下：

a₀表示半长轴初值，e₀表示偏心率初值，i₀表示倾角初值，Ω₀表示升交点赤经初值，ω₀表示升交点赤经初值，M₀表示平近点角初值，Δn表示平均轨道角速度修正值，表示轨道倾角一次项，表示升交点赤经一次项，C_rs表示地心距修正项正弦系数，C_rc表示地心距修正项余弦系数，C_is表示轨道倾角修正项正弦系数，C_ic表示轨道倾角修正项余弦系数，C_us表示纬度幅角修正项正弦系数1，C_uc表示纬度幅角修正项余弦系数1，C_us1表示纬度幅角修正项正弦系数2，C_uc1表示纬度幅角修正项余弦系数2；

步骤S3、判断轨道计算参数的修正次数是否大于5次，若是，则进入步骤S4，若否，则进入步骤S5；

步骤S4、结束轨道计算参数求解；

步骤S5、由轨道计算参数和轨道计算时间序列生成相应的轨道根数序列，

由18个轨道计算参数和轨道计算时间生成轨道六根数的步骤如下：

计算平均轨道角速度：

修正平均轨道角速度：n＝n₀+Δn；

计算当前时刻相对轨道计算起始时刻的时间增量：Δt＝t_k-t₀；

计算当前时刻平近点角初值：M_k＝M₀+nΔt；

初值取E₀＝M_k，采用Newton-Ralphson法，迭代四次得到偏近点角：

计算真近点角初值：

计算当前时刻的纬度幅角初值：u_k0＝f_k0+ω₀；

计算纬度幅角修正项：Δu＝C_uc cos2u_k0+C_us sin2u_k0+C_uc1 cosu_k0+C_us1 sinu_k0；

计算地心距修正项：Δr＝C_rc cos2u_k0+C_rs sin2u_k0；

计算轨道倾角修正项：Δi＝C_ic cos2u_k0+C_is sin2u_k0；

修正纬度幅角：u_k＝u_k0+Δu；

计算地心距：

计算轨道倾角：i_k＝i₀+Δi+iΔt；

计算升交点赤经：

修正真近点角：f_k＝u_k-ω₀；

计算半长轴：

更新偏近点角：

计算平近点角：M_k＝E_k-e₀sin E_k；

得到当前时刻轨道根数：σ_k＝[a_k e₀ i_k Ω_k ω₀ M_k]；

步骤S6、将生成的轨道根数序列转换为位置矢量序列，与真值序列做差，得到位置矢量计算误差；

步骤S7、基于生成的轨道根数序列，更新位置矢量关于轨道计算参数的雅可比矩阵；

步骤S8、基于位置矢量计算误差和雅可比矩阵，采用最小二乘法求解轨道计算参数的修正量；

步骤S9、对轨道计算参数进行修正，进入步骤S3，开始新的一次参数修正或结束轨道计算参数的求取。