[发明专利]一种星座组网的轨道参数确定方法及装置

说明书

本申请公开一种星座组网的轨道参数确定方法及装置，属于航天器轨道设计技术领域，包括：确定卫星以设定轨道高度对地球进行观测时的轨道半长轴、轨道倾角和每天绕地球旋转的圈数，卫星的观测轨道为太阳同步轨道、且为回归轨道；根据卫星每天绕地球旋转的圈数和设定的用于确定卫星观测范围的对地观测参数确定卫星的重访周期；根据卫星的重访周期和设定的对地观测频率确定组建星座组网需要的卫星颗数M；以M颗卫星组建星座组网，其中，星座组网中每颗卫星的轨道半长轴、轨道倾角、观测范围和重访周期均相同，确定当星座组网中M颗卫星的星下点轨迹均匀时各颗卫星之间的相位差，从而提供一种可实现全球覆盖快速重访的对地观测多星观测组网。

技术领域

本申请涉及航天器轨道设计技术领域，尤其涉及一种星座组网的轨道参数确定方法及装置。

背景技术

对地观测是指在地球表面之外，利用空间的位置优势对地球进行观测的活动，其在国民经济、社会发展和国家安全方面都发挥着不可或缺的作用。

近年相继发展起来的气象卫星、资源卫星、海洋卫星等都属于对地观测卫星。然而，目前的对地观测卫星主要是单星观测，随着高分辨率遥感卫星的快速发展和观测需求的增多，对地观测模式亟需从最初的单星观测发展为多星观测，使得全球覆盖观测重访周期更短、覆盖范围更大，以及实现对特定任务目标需求的快速响应、持续动态监测等。

发明内容

本申请实施例提供一种星座组网的轨道参数确定方法及装置，用以提供一种星座组网的轨道参数确定方案。

第一方面，本申请实施例提供的一种星座组网的轨道参数确定方法，包括：

确定卫星以设定的轨道高度对地球进行观测时的轨道半长轴、轨道倾角和每天绕地球旋转的圈数，其中，卫星的观测轨道为太阳同步轨道、且为回归轨道；

根据卫星每天绕地球旋转的圈数和设定的用于确定卫星观测范围的对地观测参数，确定卫星的重访周期；

根据卫星的重访周期和设定的对地球上同一地点的观测频率，确定组建星座组网需要的卫星颗数M，M为大于1的整数；

以M颗卫星组建星座组网，其中，所述星座组网中每颗卫星的轨道半长轴、轨道倾角、观测范围和重访周期均相同；

确定当所述星座组网中M颗卫星的星下点轨迹均匀时各颗卫星之间的相位差。

本申请实施例中，确定卫星以设定的轨道高度对地球进行观测时的轨道半长轴、轨道倾角和每天绕地球旋转的圈数，其中，卫星的轨道为太阳同步轨道、且为回归轨道，根据卫星每天绕地球旋转的圈数和设定的用于确定卫星观测范围的对地观测参数确定卫星的重访周期，根据卫星的重访周期和设定的对地球上同一地点的观测频率，确定组建星座组网需要的卫星颗数M，以M颗卫星组建星座组网，其中，星座组网中每颗卫星的轨道半长轴、轨道倾角、观测范围和重访周期均相同，进而确定当星座组网中M颗卫星的星下点轨迹均匀时各颗卫星之间的相位差，从而提供一种可实现全球覆盖快速重访的对地观测多星观测组网。

可选地，以M颗卫星组建星座组网，包括：

将M颗卫星均组建在同一轨道面内；

将M颗卫星均组建在不同轨道面内；或者，

将M颗卫星组建在不同轨道面内、且每个轨道面内的卫星颗数均大于1。

可选地，确定当所述星座组网中M颗卫星的星下点轨迹均匀时各颗卫星之间的相位差，包括：

对所述星座组网中的每颗卫星，根据该卫星每天绕地球旋转的圈数、基准卫星的交点经度，该卫星与所述基准卫星之间的相对位置参数，确定该卫星的交点经度，其中，所述交点经度为升交点经度或者为降交点经度，所述基准卫星为所述星座组网中的任意一颗，所述相对位置参数包括轨迹编号或者包括轨道面编号和卫星编号；以及