[发明专利]一种回归轨道卫星星座对地不连续覆盖的解析计算方法

说明书

本申请涉及一种回归轨道卫星星座对地不连续覆盖的解析计算方法。所述方法包括：根据地面点位置和卫星对地探测半锥角值得到对应地面点的覆盖区域二维图，将回归轨道卫星的运行轨迹投影到覆盖区域二维图中得到对应的轨迹线，根据轨迹线和覆盖区域二维图中覆盖区域的相交线段，得到回归轨道卫星对地面点的覆盖时刻序列，根据回归轨道卫星对沿同一纬线的各个地面点的覆盖时刻序列，得到回归轨道卫星的纬线方向覆盖特性，根据各个回归轨道卫星的覆盖时刻序列和纬线方向覆盖特性，得到对应的回归轨道卫星星座的星座覆盖特性。上述方法可快速计算回归轨道卫星星座对地面点以及全球的覆盖情况，统计包括重访时长和覆盖时长在内的多种覆盖性能参数。

技术领域

本申请涉及卫星星座对地覆盖计算领域，一种回归轨道卫星星座对地不连续覆盖的解析计算方法。

背景技术

覆盖计算是卫星星座设计和性能分析的基本问题。针对不连续覆盖分析问题，目前使用最广泛的方法是网格点法。网格点法的基本思想是：在待分析的区域内设置一定数量的点，在给定的时间区间和时间步长下，通过仿真分析每个步长中每个地面点与所有卫星之间的相对位置关系，即可得到该时间区间内星座对所有地面点的覆盖特性。然而网格点法非常耗时，覆盖计算的精度很大程度上取决于所选地面点的数目、时间区间和时间步长。一些研究集中在地面点的选取策略上，但是评估星座的全球覆盖性能仍然需要花费大量的时间。此外，现有的不连续覆盖的解析分析方法都存在计算精度较低，应用范围有限等情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够快速、准确地计算卫星星座对地不连续覆盖的回归轨道卫星星座对地不连续覆盖的解析计算方法。

一种回归轨道卫星星座对地不连续覆盖的解析计算方法，方法包括：

根据预设的地面点位置数据和卫星对地探测半锥角值，得到对应地面点的覆盖区域二维图。

将回归轨道卫星的运行轨迹投影到覆盖区域二维图中，得到对应的轨迹线。

获取轨迹线和覆盖区域二维图中覆盖区域的相交线段，根据相交线段得到回归轨道卫星对地面点的覆盖时刻序列。

根据回归轨道卫星对沿同一纬线的各个地面点的覆盖时刻序列，得到回归轨道卫星的纬线方向覆盖特性。

根据各个回归轨道卫星的覆盖时刻序列和纬线方向覆盖特性，得到对应的回归轨道卫星星座的星座覆盖特性。

其中一个实施例中，地面点的覆盖区域二维图的获取方式包括：

分别以卫星在惯性空间中的升交点赤经和纬度幅角为X轴和Y轴建立二维坐标系。

根据预设的地面点位置数据和卫星对地探测半锥角值，在二维坐标系中得到对应的地面点和卫星的相互可见区域。

其中一个实施例中，将回归轨道卫星的运行轨迹投影到覆盖区域二维图中，得到对应的轨迹线的方式包括：

在地固系下获取回归轨道卫星的运行轨迹。

根据相对位置关系将运行轨迹投影到覆盖区域二维图中，得到回归轨道卫星在二维坐标系中的轨迹线。

其中一个实施例中，根据相交线段得到回归轨道卫星对地面点的覆盖时刻序列的步骤包括：

计算相交线段对应的时段信息。

根据得到的时段信息的集合，得到回归轨道卫星对地面点的覆盖时刻序列。

其中一个实施例中，得到回归轨道卫星的纬线方向覆盖特性的方式包括：

获取回归轨道卫星沿纬线方向的覆盖重复周期。

根据覆盖重复周期平移覆盖时刻序列，得到回归轨道卫星的纬线方向覆盖特性。