[发明专利]空间原子氧环境表征方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种空间原子氧环境表征方法，其特征在于，包括：

获取卫星当前时刻的空间位置坐标、时间参数、运行速度、运行姿态、原子氧环境模型的控制参数和水平风环境模型的控制参数；

根据所述卫星当前时刻的所述空间位置坐标、所述时间参数和所述原子氧环境模型的控制参数，获得所述卫星当前所处的原子氧密度；

根据所述卫星当前时刻的所述空间位置坐标、所述时间参数和所述水平风环境模型的控制参数，获得所述卫星当前所处的经向风速和纬向风速；

根据所述卫星当前时刻的所述空间位置坐标、所述运行速度和所述运行姿态，获得所述卫星的当前结构模型；

根据所述原子氧密度、所述经向风速和所述纬向风速、所述卫星的所述当前结构模型，对空间原子氧环境进行表征。

2.根据权利要求1所述的空间原子氧环境表征方法，其特征在于，所述获取空间位置坐标和所述运行速度，包括：

获取当前时刻所述卫星的开普勒轨道六根数；

根据所述开普勒轨道六根数获取当前时刻所述卫星的所述空间位置坐标和所述运行速度，其中，所述开普勒轨道六根数包括长半轴、偏心率、倾角、升交点赤经、近地点幅角、近地点角，所述轨道动力学模型包括SGP4S轨道外推模型。

3.根据权利要求1所述的空间原子氧环境表征方法，其特征在于，所述获取运行姿态包括：

获取当前时刻所述卫星的姿态四元数，所述姿态四元数用以表征所述卫星的运行姿态，其中，所述卫星的姿态四元数q为：

其中，q₁、q₂、q₃为矢量分量，q₀为标量分量，且q₁²+q₂²+q₃²+q₀²＝1，α为轨道坐标系绕空间旋转轴e旋转至与卫星本体坐标系重合所需的角度，其中，所述空间旋转轴e在所述轨道坐标系中的方向向量为e＝(C_x,C_y,C_z)，(C_x,C_y,C_z)表示方向余弦。

4.根据权利要求1所述的空间原子氧环境表征方法，其特征在于，所述时间参数以儒略日表示，所述儒略日根据第四公式计算得到，所述第四公式包括：

其中，JD表示儒略日，INT表示取整，Year表示公历计时法中的年，Month表示月，Day表示日，Hour表示小时，Minute表示分钟，Second表示秒。

5.根据权利要求1所述的空间原子氧环境表征方法，其特征在于，所述根据所述卫星当前时刻的所述空间位置坐标、所述时间参数和所述原子氧环境模型的控制参数，获得所述卫星当前所处的原子氧密度包括：

获取大气模型的输入参数，

根据所述大气模型的输入参数、所述卫星当前时刻的所述空间位置坐标和所述时间参数，得到所述大气模型的输出参数，

根据所述大气模型的输出参数描述所述卫星当前所处的原子氧密度，

其中，所述大气模型的输入参数包括：当年1月1日至当天的天数、当天00:00:00至求解时刻的秒数、地理经度、地理纬度、海拔、前一天的太阳10.7cm辐射流量、81d的平均太阳10.7cm辐射流量、根据当天平均地磁指数和求解时刻之前的20个3h平均地磁指数获得的8位数组，

所述大气模型的输出参数包括：N₂、O₂、He、Ar、N、H、O和电离层正氧离子O⁺的数量密度、中性大气温度和总体大气密度。