[发明专利]航天器变轨段姿态转换时间序列生成方法及系统

说明书

本发明提供的一种航天器变轨段姿态转换时间序列生成方法及系统，包括如下步骤：步骤S1：获取卫星多次变轨的时间序列；步骤S2：根据卫星多次变轨的时间序列确定卫星在变轨段期间的姿态转换时刻；步骤S3：根据姿态转换时刻编写姿态转换语义矩阵；步骤S4：将姿态转换语义矩阵转换为真实姿态时序矩阵；步骤S5：对真实姿态时序矩阵进行检查。本发明利用简单的矩阵表示姿态时段，并进一步通过逻辑判断转换为真实的姿态时段，可利用计算机编程快捷地实现姿态时序的生成，在发射窗口计算等方面具有较强的实用性。

技术领域

本发明涉及卫星变轨段中姿态时间序列的生成过程的技术领域，具体地，涉及一种航天器变轨段姿态转换时间序列生成方法及系统。

背景技术

对于需要变轨的航天器，变轨前后和变轨过程中的姿态模式是不一样的。一般而言变轨段的姿态描述为相对点火点的自然语言描述，例如第1次点火前110分钟到第1次点火前40分钟为对地指向姿态，怎样把这一段语义描述转换为真实的姿态时序，即按照自然时间描述的对地姿态从开始到结束的时间，这是一个问题。

专利文献一：公开号为CN1O2176163A的中国发明专利文献公开了一种任务观测持续时间的确定方法，介绍了一种通过计算指向目标的姿态角判断可观测时间的方法，该方法通过计算对地面目标的可观测时间用于任务规划和调度。

专利文献二：公开号为CN102073495A的中国发明专利文献公开了一种星务和姿态一体化星载计算机时序控制方法，介绍了一种用于在星务软件中进行姿态时序控制的方法，该方法按照一定的时间步长采集姿态数据，计算姿态参数并输出。

专利文献三：公开号为CN106125745A的中国发明专利文献公开了一种对空间合作目标跟踪成像的卫星姿态控制方法，介绍了一种用于对合作目标跟踪的姿态控制方法，该方法根据给定的轨道信息计算期望姿态，并由控制器控制飞轮产生控制力矩进行反馈控制。

专利文献四：公开号为CN110827315A的中国发明专利文献公开了一种基于时间序列信息的目标航天器轨迹辨识方法，包含：步骤1，通过先验信息对目标航天器在观测敏感器所成序列图像进行开窗处理；步骤2，选取标志恒星，获得恒星共有的运动特性；步骤3，将序列图像整体回移，并将整体回移后的序列图像进行最大值投影；步骤4，基于时间序列信息，获取目标航天器的轨迹信息；步骤5，得到目标在序列图像中的位置，进而预测目标在下一帧中的概略位置，辅助下一帧图像中的目标检测。

针对上述中的相关技术，发明人认为航天器存在多次变轨的需求，且变轨前后姿态需要进行多次转换的现实情况，在此过程中姿态时段的语义描述无法简单转换为真实姿态。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天器变轨段姿态转换时间序列生成方法及系统。

根据本发明提供的一种航天器变轨段姿态转换时间序列生成方法，包括如下步骤：

步骤S1：获取卫星多次变轨的时间序列；

步骤S2：根据卫星多次变轨的时间序列确定卫星在变轨段期间的姿态转换时刻；

步骤S3：根据姿态转换时刻编写姿态转换语义矩阵；

步骤S4：将姿态转换语义矩阵转换为真实姿态时序矩阵；

步骤S5：对真实姿态时序矩阵进行检查。

优选的，在所述步骤S1中，从中高轨卫星的变轨策略中获取多次点火的时间，点火的时间包括开始时间和结束时间。

优选的，在所述步骤S2中，确定卫星姿态相对点火段的转换时刻，确定在第N次点火前的姿态，在第N次点火后的姿态；

点火段为从点火开始到结束的时间段。