[发明专利]一种解析的卫星非线性相对运动偏差传播分析方法

摘要

本发明公开了一种解析的卫星非线性相对运动偏差传播分析方法，步骤包括指定主卫星与从卫星，并输入初始时刻的参考卫星绝对轨道状态、两卫星标称相对运动状态、初始相对运动状态偏差的概率密度函数，根据考虑J2摄动的非线性相对运动方程计算用于解析预报卫星相对运动状态及偏差的一阶及二阶状态转移张量，如为高斯分布则采用协方差分析方法计算并输出解析结果，否则采用高斯和模型计算并输出解析结果。本发明考虑了J2摄动项和二阶非线性项，能够用于两相距较远卫星的相对运动状态偏差的长时间、高精度解析预报，获得的偏差信息可用于编队卫星碰撞概率计算及碰撞预警，具有设计方法正确合理、方法解析计算量小、对实际工程任务的适用性好的优点。

主权项

一种解析的卫星非线性相对运动偏差传播分析方法，其特征在于实施步骤包括：1)为编队飞行的两卫星指定主卫星与从卫星，并输入初始时刻的参考卫星绝对轨道状态、两卫星标称相对运动状态、输入初始相对运动状态偏差的概率密度函数；2)基于初始时刻的参考卫星绝对轨道状态、两卫星标称相对运动状态，根据考虑J2摄动的非线性相对运动方程计算用于解析预报卫星相对运动状态的一阶及二阶状态转移张量；3)基于卫星相对运动状态的一阶及二阶状态转移张量，计算用于解析预报卫星相对运动状态偏差的一阶及二阶状态转移张量；4)判断初始及卫星偏差是否均为高斯分布，如果均为高斯分布则跳转执行步骤5)，否则，跳转执行步骤6)；5)采用协方差分析方法，获得卫星相对运动状态偏差的均值及协方差矩阵的解析非线性传播方程，跳转执行步骤7)；6)采用高斯和模型，获得卫星非线性相对运动状态偏差的概率密度函数的解析传播方程，跳转执行步骤7)；7)输出卫星时刻两卫星相对运动状态偏差的均值、协方差矩阵及概率密度函数。