[发明专利]一种用于GNSS-R海面风场探测的星座设计方法及装置

权利要求书

1.一种用于GNSS-R海面风场探测的星座设计方法，其特征在于，包括：

根据预设的轨道参数以及预设的轨道约束条件确定单星的轨道参数，其中，所述轨道参数包括轨道高度、轨道倾角以及太阳同步回归轨道的回归参数；

根据所述轨道参数确定观测条带参数，根据所述观测条带参数以及预设的星下点分离数理论确定星座构型参数，并根据所述星座构型参数构建星座。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的轨道约束条件，包括：太阳同步约束条件以及回归约束条件，其中，

所述太阳同步约束条件如下所示：

其中，表示轨道升交点赤经变化率；μ表示地球引力常数；a表示轨道半长轴；e表示轨道偏心率；i表示轨道倾角；J₂表示地球非球形摄动的二阶带谐项；R_e表示地球赤道半径；

所述回归约束条件如下所示：

LΔλ＝2πD

其中，L表示太阳同步回归轨道的回归圈数；D表示太阳同步回归轨道的回归天数；T_N表示交点周期；ω_e表示地球自转角速度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预设的轨道参数以及预设的轨道约束条件确定单星的轨道参数，包括：

根据预设的轨道偏心率、升交点赤经、近地点幅角、真近点角以及所述轨道约束条件计算所述轨道高度、所述轨道倾角以及所述回归参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述轨道参数确定观测条带参数，包括：

根据赤道附近的星下点轨迹的间距与所述回归圈数之间预设的映射关系计算得到所述星下点轨迹的间距；

根据观测条带参数与星下点轨迹的间距之间预设的映射关系计算得到所述观测条带参数。

5.如权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述星座构型参数包括座所需的卫星总数、轨道面数以及相位因子；

根据所述观测条带参数以及预设的星下点分离数理论确定星座构型参数，包括：

根据预设的空间分辨率将所述观测条带参数进行轨间距均分，得到均分后的观测条带参数，根据所述均分后的观测条带参数计算得到所述卫星总数；

根据预设星座的星下点分离数与所述星座构型参数之间的映射关系，以及所述卫星总数计算得到所述轨道面数以及所述相位因子。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

根据预设的GNSS-R观测几何进行镜面反射点的计算，并统计GNSS-R镜面反射点散落在预设的地理网格内的数目；

判断所述数目是否满足预设阈值；

若不满足，则重新确定所述单星的轨道参数，直到所述数目满足所述预设阈值为止，确定出最后一次的星座构型参数。

7.一种用于GNSS-R海面风场探测的星座设计装置，其特征在于，包括：

确定单元，用于根据预设的轨道参数以及预设的轨道约束条件确定单星的轨道参数，其中，所述轨道参数包括轨道高度、轨道倾角以及太阳同步回归轨道的回归参数；

构建单元，用于根据所述轨道参数确定观测条带参数，根据所述观测条带参数以及预设的星下点分离数理论确定星座构型参数，并根据所述星座构型参数构建星座。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

根据预设的轨道偏心率、升交点赤经、近地点幅角、真近点角以及所述轨道约束条件计算所述轨道高度、所述轨道倾角以及所述回归参数。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，根所述构建单元，具体用于：

根据赤道附近的星下点轨迹的间距与所述回归圈数之间预设的映射关系计算得到所述星下点轨迹的间距；

根据观测条带参数与星下点轨迹的间距之间预设的映射关系计算得到所述观测条带参数。

10.如权利要求7～9任一项所述的装置，其特征在于，所述星座构型参数包括座所需的卫星总数、轨道面数以及相位因子；

所述构建单元，具体用于：

根据预设的空间分辨率将所述观测条带参数进行轨间距均分，得到均分后的观测条带参数，根据所述均分后的观测条带参数计算得到所述卫星总数；

根据预设星座的星下点分离数与所述星座构型参数之间的映射关系，以及所述卫星总数计算得到所述轨道面数以及所述相位因子。