[发明专利]低轨卫星星历预报装置及应用方法

权利要求书

1.一种低轨卫星星历预报装置，其特征在于，包括：

用于实现星历预报的算法处理模块，其被配置为采用CPU；

用于提供时间信息的RTC模块；

用于对卫星终端的位置信息以及时间信息进行获取的GPS/北斗模块；

与算法处理模块、RTC模块、GPS/北斗模块通信连接的控制模块；

其中，所述控制模块通过与其通信连接的接口模块与外部设备或卫星终端进行数据通信。

2.如权利要求1所述的低轨卫星星历预报装置，其特征在于，还包括与控制模块通信连接的存储模块，以及为各模块进行供电的电源管理模块。

3.一种应用如权利要求1-2任一项所述低轨卫星星历预报装置进行星历预报的方法，其特征在于，包括：

步骤一，GPS/北斗模块接收卫星终端当前的第一时间信息和第一位置信息，传输给控制模块；

步骤二，控制模块在接收到第一时间信息和位置信息后，基于此第一时间信息对RTC模块中的第二时间信息进行校正，得到校正后的第三时间；

步骤三，控制模块将接收到的第一位置信息存储到存储模块中；

步骤四，当控制模块接收到接口模块输入的参数信息组后，将其转发给算法处理模块；

步骤五，算法处理模块基于接收到的参数信息组，调用RTC模块中的第三时间信息，以及存储模块中的第一位置信息，进行实时星历解算，解算的结果由控制模块存储在存储模块内，并通过接口模块发送出去，实现星历的预报。

4.如权利要求3所述低轨卫星星历预报装置的应用方法，其特征在于，在步骤四中，所述参数信息组被配置为包括卫星初始状态信息、卫星物理参数、外部条件参数、星历预报要求、地面站地理位置信息以及预报输出结果步长；

其中，所述卫星初始状态信息被配置为包括：UTC时间和对应的开普勒六根数；

所述卫星物理参数被配置为包括：卫星质量、大气阻力截面积、太阳光压截面积、卫星部件的阻力系数和光压系数；

所述外部条件参数被配置为包括：反映大气密度受太阳辐射影响的当前10.7cm的太阳辐射流量、平均太阳辐射流量和反映大气密度受地磁暴影响的地磁指数；

所述星历预报要求被配置为包括：星历预报的开始时间、结束时间和星历输出间隔；

所述地理位置信息被配置为包括低轨卫星的经度、纬度、高度；

所述预报输出结果步长，被配置为以第一预定时间为间隔，步长范围在第一预定时间至第二预定时间之间，以对预报输出结果的稠密度进行调控。

5.如权利要求3所述低轨卫星星历预报装置的应用方法，其特征在于，在步骤五中，星历预报的输出结果被配置为包括：卫星星下点J2000坐标系速度矢量、卫星星下点J2000坐标系位置矢量、卫星星下点WGS84坐标系经纬高、多普勒频率偏移、指向卫星的方位角和俯仰角。

6.如权利要求5所述低轨卫星星历预报装置的应用方法，其特征在于，在步骤五中，所述算法处理模块在进行星历预报处理的流程被配置为包括：

S51，算法处理模块基于接收到的参数信息组，采用RKF8单步法起步，以得到当前步长点时刻的位置、速度和加速度；

S52，算法处理模块判断是否需要调整步长，如果判断为否，则直接进入步骤S53，否则对其进行步长调整后进入步骤S53；

S53,算法处理模块判断星历输出时刻是否在本次积分时段内，如果判断为是则进入步骤S54，否则则直接进入步骤S55；

S54，算法处理模块采用差值的方式计算卫星星历，并转到下一输出时刻；

S55，算法处理模块采用Adams-Cowell(A-C)多步法进行数值积分，以得到下一步长点时刻卫星位置、速度和加速度；

S56，时间是否大于预报结束时间，如果判断为是则处理流程结束，否则进入步骤S51开始下一步的积分操作。