[发明专利]用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法

权利要求书

1.一种用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S100，获取大口径射电望远镜预设的观测参数、馈源终端运行的最大速度V_max、最大加速度A_max及待观测射电源的赤经、赤纬；

步骤S200，基于所述赤经、所述预设的观测参数，获取所述待观测射电源的时角；并结合V_max、A_max，通过预设的第一方程得到时角变化的最大速度及最小的最大加速度所述第一方程为馈源终端正常观测时的运行轨迹方程；

步骤S300，对第二方程求导，并以作为约束条件，获取第一轨迹的最小运行时间，作为第一时间；所述第二方程为采用五次多项式轨迹规划方法，构建时角二阶导连续的时角轨迹规划方程；所述第一轨迹为大口径射电望远镜从静止到正常观测阶段的运行轨迹；

步骤S400，将所述第一时间、第二时间中的最大值作为所述第一轨迹的运行时间；并基于所述第二方程，获取时角轨迹；所述第二时间为馈源支撑系统的控制周期与设定倍数的乘积；

步骤S500，基于所述时角轨迹，依据所述第一方程，获取所述馈源终端的规划运行轨迹。

2.根据权利要求1所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，其特征在于，所述预设的观测参数包括正常观测的开始时间t_start、结束观测的时间t_end、大口径射电望远镜所处的经度λ、纬度及主动反射面曲率半径R和反射焦比f、观测当天世界时间0时对应的恒星时S₀。

3.根据权利要求2所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，步骤S200中“获取所述待观测射电源的时角”，其方法为：

H＝S₀+(t-8)·(1+μ)+λ-α

其中，H为时角，t为北京时间，μ为常数，α为待观测射电源的赤经。

4.根据权利要求3所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，所述预设的第一方程，其表示为：

其中，馈源终端正常观测时的运行轨迹，δ为待观测射电源的赤纬。

5.根据权利要求4所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，其特征在于，步骤S200中“通过预设的第一方程得到时角变化的最大速度及最小的最大加速度其方法为：

步骤S210，基于获取所述馈源终端在东-北-天坐标系中的位置，对所述预设的第一方程中的时间参数进行二阶求导，获取所述馈源终端的速度及加速度；

步骤S220，对所述馈源终端的速度和加速度求2-范数，构建获取时角速度及加速度大小的方程；

其中，为时角速度，为时角加速度，为馈源终端的加速度，为馈源终端的速度；

步骤S230，基于V_max、A_max，依据步骤S220的方程，获取时角变化的最大速度及最小的最大加速度。

6.根据权利要求4所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，其特征在于，所述第二方程，其表示为：

H(t)＝S₀+β·t+(t_start-8)·(1+μ)+λ-α

其中，H(t)为时角二阶导连续的时角规划轨迹，T为大口径射电望远镜从静止到正常观测阶段轨迹运行所需的时间，τ表示归一化的时间变量，β表示预定义的待平滑规划的中间变量。

7.根据权利要求6所述的用于大口径射电望远镜天文跟踪模式的轨迹规划方法，其特征在于，步骤S300中“获取第一运动轨迹的最小运行时间”，其方法为：

通过对所述待观测射电源的时角进行三阶求导，获取时角变化速度的极值、时角变化加速度的极值；

设定所述时角变化速度极值和所述时角变化加速度极值均不大于获取多个大口径射电望远镜从静止到正常观测阶段轨迹运行所需的时间T的约束条件，将约束条件中T最大的最小值作为第一运动轨迹的最小运行时间。