[发明专利]一种基于MATLAB建模的雷达航迹显示求解方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器轨道动力学技术领域，尤其涉及一种基于MATLAB建模的雷达航迹显示求解方法。

背景技术

1957年10月4日，前苏联发射的第一颗人造地球卫星“人造卫星”一号成功进入地球轨道；1958年1月，美国发射了第一颗人造地球卫星“探索者一号”；1970年4月，我国“长征一号”运载火箭将自行设计制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。航天技术的飞速发展成为国家综合实力和技术进步的重要标志，人类在探索太空和研究太空技术上不断取得进步，不断获得突破。对于卫星轨迹的显示与实现是获取军事情报的关键，也是军事和航天大国航天技术研究中的重要组成部分。

近地轨道的轨道高度一般比较低，在200～1500KM范围内，偏心率较小，目前发射的大部分侦查卫星、测地卫星、以及空间站和一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。近地轨道比大椭圆轨道、地球同步轨道、平动点轨道等轨道具有更广泛的应用。

近地轨道又称为顺行轨道，其特点是轨道倾角小于90度，大多数地球人造卫星在近地轨道上，绕行一周的时间是90分钟左右，运行在这一轨道上的卫星是近地轨道卫星。

地球是不规则呈扁圆状的球体，在处理卫星、地球几何关系时，通常将地球模拟为旋转椭球体，长轴在赤道平面内，短轴为其旋转轴。使用椭球模型，在地球圆球模型下的简单三角关系将不再存在。在万有引力作用下，可以将地球与人造卫星简化为两个质点来考虑。

地心地固坐标系(Earth-Centered，Earth-Fixed，ECEF)简称地心坐标系，以地球质心为原点，X_e轴指向本初子午线与赤道的交点，Z_e轴与地球自转轴平行指向北极点，Y_e轴满足右手坐标系来确定。

WGS-84坐标系属于协议地心坐标系，坐标系原点为地球的质心，X_e轴指向BIH1984.0定义的零度子午面和CTP赤道的交点,Z_e轴指向国际时间局(Bureau International deI′Heure，BIH)1984.0定义的的地极方向。协议坐标系之所以成为协议，是因为地球是不断变换的，地极的位置，地球的各个参数等都是不断变化的。因此，国际上协议取某个时刻的地极、零度子午面定义坐标系的轴。

由地心惯性坐标系向地心轨道坐标系的转换，雷达通常采用的是雷达阵面极坐标系，目标位置信息以径向距离、俯仰角、方位角的形式给出。坐标系的原点设置为雷达天线俯仰轴与天线波束交点处，可认为雷达天线底座与方位转轴交点即为雷达阵面极坐标的原点。

通过对各自定义的描述，以及直角坐标系和极坐标系之间的几何关系，可以得出雷达坐标系与大地直角坐标系间的转换关系。

发明内容

本发明旨在提供一种基于MATLAB建模的雷达航迹显示求解方法，很好的解决了上述问题，提供了数据的数值丢失问题的求解，能够准确的提取数据进行分析，在通过对空间坐标的变换，实现对卫星航迹的准确显示，可以更加直观的了解卫星的运行轨迹，为军事决策和评估做出正确的判断。

本发明的技术方案是一种基于MATLAB建模的雷达航迹显示求解方法，包括步骤：通过数据读取模型引入数据，建模给出初始参数ex、c、d、α、β，运行数据读取程序；

S1，进行数据向字符串的转换；

S2，字符串长度的判断；

S2.1，判断长度是否符合标准；

S2.2，根据S2.1中判断结果，不符合标准时，进行长度变化，使其符合标准长度；

S3，根据S2.1中判断结果，符合标准时，进行逆变换，然后进行坐标变换及显示。

进一步的，所述数据读取模型中，引入数据包含了测距数据，方位角数据，俯仰角数据。

进一步的，所述初始参数ex是引入的数据值，c、d是矩阵的行列值。

进一步的，所述步骤S1，将数值数据转换为字符串数据，可以单独的分析每个数据包的特点，对于分离的数值数据的进一步处理预设条件。

进一步的，所述步骤S2，是指在程序中判断由数值数据转换而来的字符数据，其字符串的长度是否符合预先的设定要求。

进一步的，所述步骤S2.1，是指在步骤S2中所述的字符串长度进行判定后，如果不符合预订长度要求，需要进行字符串的修正。

进一步的，所述步骤S3，通过坐标变换实现了不同坐标系之间的转换，该方法得到的结果是雷达表达式下的数据可以在直角坐标系下的形式中显示。