[发明专利]近地倾斜轨道发射窗口快速设计方法

说明书

本发明公开了一种近地倾斜轨道发射窗口快速设计方法，其包括下列步骤：步骤一，设置计算条件，包括计算时间段、组网条件约束、光照角及其变化方向条件约束、卫星入轨弹道；步骤二，一次性计算在指定时间段内所有满足组网条件约束的所有窗口的前后沿区间，以儒略日形式给出，供后续环节调用；步骤三，一次性计算在指定时间段内所有满足光照条件约束的所有窗口的前后沿区间，以儒略日形式给出，供后续环节调用。本发明能够梳理典型发射窗口约束，输入、输出明确，独立对各约束进行计算后进行汇总，便于增减约束的二次开发，便于卫星总体设计人员对发射窗口进行快速设计，并确保设计精度。

技术领域

本发明涉及一种设计方法，特别是涉及一种近地倾斜轨道发射窗口快速设计方法。

背景技术

近地倾斜(非太阳同步)轨道卫星具有遍历、冻结、低纬度覆盖好等诸多特点，适用多种应用场景，已越来越多得被卫星设计者采用。与太阳同步轨道每天发射窗口相同的特点不同，非太阳同步轨道的每日发射窗口均不相同。对于窗口的计算，目前普遍采用的遍历计算方法依次判定每一个时间微元对应的轨道特性是否符合设计约束，整理所有符合条件的微元集合称为发射窗口。此种方法随简单可靠，但计算量大，倘若进行一整年的窗口计算，其计算时间长，精度也收到微元大小的影响。

随着航天技术的发展，卫星研制周期的缩短、研制任务的增加，由于传统设计方法设计速度慢、设计精度不足的问题，已不能满足现阶段卫星设计需求。为此，有必要开发一种能够确保计算精度的快速的算法，令总体任务规划者在无需熟悉轨道专业知识的情况下，仍能对发射窗口进行快速精准的设计，提高研制效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种近地倾斜轨道发射窗口快速设计方法，其能够梳理典型发射窗口约束，输入、输出明确，独立对各约束进行计算后进行汇总，便于增减约束的二次开发，便于卫星总体设计人员对发射窗口进行快速设计，并确保设计精度。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种近地倾斜轨道发射窗口快速设计方法，其包括下列步骤：

步骤一，设置计算条件，包括计算时间段、组网条件约束、光照角及其变化方向条件约束、卫星入轨弹道；

步骤二，一次性计算在指定时间段内所有满足组网条件约束的所有窗口的前后沿区间，以儒略日形式给出，供后续环节调用；

步骤三，一次性计算在指定时间段内所有满足光照条件约束的所有窗口的前后沿区间，以儒略日形式给出，供后续环节调用；

步骤四，按日期归并前后沿区间，输出近地倾斜轨道发射窗口设计方案。

优选地，所述步骤二和步骤三中的组网条件约束和光照条件约束均统一至TrueOfDate坐标系进行记录。

优选地，所述步骤二中的组网条件约束以两星升交点赤经差别的区间作为设计约束，一次性给出指定时间段内所有满足约束区间上下限对应的发射窗口前后沿集合。

优选地，所述步骤二中的组网条件约束，其约束过程具有高精度轨道递推能力，在低轨星座任务中，采用任一历元下的已在轨卫星参数均可作为输入直接参与后续星的窗口设计。

优选地，所述步骤三中的光照条件约束直接使用轨道面光照角作为输入。

优选地，所述光照条件约束仅通过约束区间上下限计算窗口前后沿，并通过算法判断属于前沿或是后延，按逻辑进行归类。

本发明的积极进步效果在于：本发明能够梳理典型发射窗口约束，输入、输出明确，独立对各约束进行计算后进行汇总，便于增减约束的二次开发，便于卫星总体设计人员对发射窗口进行快速设计，并确保设计精度。

附图说明

图1为本发明的流程框图。

图2为本发明的光照约束的窗口计算框图。