[发明专利]航天器引力加速度计算方法及轨道控制方法

权利要求书

1.一种航天器引力加速度计算方法，其特征在于，所述航天器引力加速度计算方法涉及参数获取模块、航天器引力加速度计算模块及近地轨道动力学模型生成模块，其中：

由所述参数获取模块获取地球引力场球谐系数和地球惯性系到地球固联系的转换矩阵以及航天器在地球惯性系下的位置r_ECI，并发送至所述航天器引力加速度计算模块；

由所述航天器引力加速度计算模块根据地球惯性系到地球固联系的转换矩阵以及航天器在地球惯性系下的位置r_ECI，计算航天器在地球固联系下的位置：

由所述航天器引力加速度计算模块根据地球固联系下的位置r_ECEF，计算航天器在地球固联系下的地心高度r、地心纬度φ以及地心经度λ；

由所述航天器引力加速度计算模块计算第一辅助变量

由所述航天器引力加速度计算模块根据地球引力场球谐系数和航天器在地球固联系下的地心高度r、地心纬度φ、地心经度λ以及第一辅助变量计算地球固联系下的航天器引力加速度a_ECEF；

由所述航天器引力加速度计算模块根据地球惯性系到地球固联系的转换矩阵以及地球固联系下的航天器引力加速度a_ECEF，计算地球惯性系下的航天器引力加速度

由所述近地轨道动力学模型生成模块根据所述地球惯性系下的航天器引力加速度生成近地轨道动力学模型，作为航天器定轨导航数据。

2.如权利要求1所述的航天器引力加速度计算方法，其特征在于，所述航天器引力加速度计算模块根据地球固联系下的位置r_ECEF，计算航天器在地球固联系下的地心高度r、地心纬度φ以及地心经度λ包括：

其中，x、y、z为航天器在地球固联系下的位置r_ECEF中的三维坐标。

3.如权利要求2所述的航天器引力加速度计算方法，其特征在于，所述航天器引力加速度计算模块根据航天器在地球固联系下的地心高度r、地心纬度φ以及地心经度λ，计算地球固联系下的航天器引力加速度a_ECEF包括：

其中：

U为地球引力位的球谐展开式；GM_e为地球引力常数；δ_0m为Kronecker算子；

第二辅助变量c_m与第三辅助变量s_m的具体定义如下：

4.如权利要求3所述的航天器引力加速度计算方法，其特征在于，所述航天器引力加速度计算模块计算第一辅助变量包括：

引入所述第一辅助变量所述第一辅助变量与缔合勒让德函数的关系如下：

所述第一辅助变量的递推关系式满足：

5.如权利要求4所述的航天器引力加速度计算方法，其特征在于，计算所述第二辅助变量c_m及所述第三辅助变量s_m，其递推关系式满足：

c₀＝1,s₀＝0

6.如权利要求1所述的航天器引力加速度计算方法，其特征在于，所述地球引力场球谐系数和通过查询地球重力场模型获取。

7.一种航天器轨道控制方法，其特征在于，所述航天器轨道控制方法包括如权利要求1～6中任一项所述的航天器引力加速度计算方法。