[发明专利]基于纬度幅角补偿的干涉测量星座初值迭代优化方法

权利要求书

1.基于纬度幅角补偿的干涉测量星座初值迭代优化方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：建立干涉测量星座构型，并求解干涉测量星座构型的纬度幅角偏差与呼吸角之间的关系，利用所述纬度幅角偏差与呼吸角之间的关系描述星座的变形程度；

步骤二：基于平均化方法，将任务周期内呼吸角的标准差作为补偿量，求解平均纬度幅角偏差，根据所述平均纬度幅角偏差描述干涉测量星座的平均变形程度；

步骤三：基于开普勒方程建立位于小偏心率轨道上探测器的位置和速度微分关系，作为后续步骤初值迭代优化的依据；

步骤四：设定调整时长，建立干涉测量星座中每个探测器初始位置矢量和速度矢量的迭代优化方程；

步骤五：设定干涉测量星座最大呼吸角变化量的收敛精度，经过迭代优化步骤四所述迭代优化方程得到收敛的优化解，即迭代得到具备较强稳定性的星座构型初值，实现长期受到复杂摄动影响的干涉测量星座的初值高效优化。

2.如权利要求1所述的基于纬度幅角补偿的干涉测量星座初值迭代优化方法，其特征在于：还包括步骤六，通过步骤五得到的迭代优化后的干涉测量星座构型初值，相较于优化前的星座稳定性极大地增强，优化后的星座构型初值作为最终的高精度数值优化的输入，能够应用于后续干涉测量星座数值优化，减少干涉测量星座数值优化搜索空间，显著提高干涉测量星座数值优化效率。

3.如权利要求1或2所述的基于纬度幅角补偿的干涉测量星座初值迭代优化方法，其特征在于：步骤一实现方法为，

在干涉测量星座构型中，探测器为S_i,i＝1,2,3，以一个探测器为顶点、与另外两个探测器连线为边形成的角定义为呼吸角α_i，后续步骤出现的i与此处意义相同；一个探测器与另外两个探测器过星座中心的中垂线的角度距离定义为纬度幅角偏差γ_i，γ_i越大表明星座变形越严重；

记O为中心天体，由三角形几何关系推导得到

∠OS₁S₃＝α₃-[α₂-(α₁-∠OS₁S₃)] (1)

故有

因此，探测器S₁的幅角偏差为

同理得，对于干涉测量星座的另外两个探测器

当探测器S_i位置超前时，γ_i＞0；而当探测器S_i位置滞后时，γ_i＜0；

式(3)(4)即为纬度幅角偏差与呼吸角之间的关系，利用所述纬度幅角偏差与呼吸角之间的关系描述星座的变形程度。

4.如权利要求3所述的基于纬度幅角补偿的干涉测量星座初值迭代优化方法，其特征在于：步骤二实现方法为，

由于任务周期内幅角偏差和呼吸角是时刻变化的，所以采用“平均”的概念进行问题描述；记任务周期T内三个探测器对应的平均呼吸角为

若只约束星座的三个平均呼吸角相等，可能会出现呼吸角的正向偏移和反向偏移过大而平均值相等的情况，所以将各呼吸角在任务周期内的标准差σ_i作为调整量引入至平均呼吸角中，调整的方向为正向偏移的标准差与反向漂移标准差较大的一侧；记探测器S_i在任务周期内对应呼吸角大于平均值的时刻的标准差和小于平均值的时刻的标准差分别为则平均呼吸角补偿的标识符为

则带补偿的平均呼吸角为

其中，η为补偿系数；则三个探测器对应的平均纬度幅角偏差为

当时，表明探测器S_i平均相位超前，初始半径需增大；当时，表明探测器S_i平均相位滞后，半径需减小；

并根据式(8)求解得到的平均纬度幅角偏差，描述干涉测量星座的平均变形程度。