[发明专利]一种超低太阳同步轨道光学遥感卫星自主任务规划方法

权利要求书

1.一种超低太阳同步轨道光学遥感卫星自主任务规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据卫星当前的在轨数据和轨道动力学方程，外推得到一个或多个任务规划圈次的轨道数据，判断是否需要规划自主轨道维持任务，如果是，生成用于进行自主轨道维持任务的维轨弧段，进入2)，否则直接进入2)；所述在轨数据包括轨道数据和面质比；

2)判断是否有待执行的成像任务，如果有，根据待执行的成像任务的需求和卫星成像机动角度约束规划成像弧段，进入3)，否则直接进入3)；

3)判断是否有待执行的数传任务，如果有，根据待执行的数传任务的需求和卫星数传机动角度约束规划数传弧段，进入4)，否则直接进入4)；

4)判断维轨弧段、成像弧段和数传弧段两两之间是否有交集，如果有，根据任务优先级进行对有交集的弧段进行删减，使得有交集的弧段仅保留优先级最高的任务，进入5)，否则直接进入5)；

5)根据规划的维轨弧段、成像弧段、数传弧段以及正常对地飞行弧段计算任务规划圈次的耗电功率，结合太阳能帆板的充电功率和当前电量，计算任务规划圈次每一时刻的预估电量；

6)判断任务规划圈次每一时刻的预估电量是否满足卫星的能源需求，如果不满足，根据优先级删除一个成像弧段或数传弧段，返回步骤5)，直至预估电量满足卫星的能源需求或无可删减的弧段，进入步骤7)；

7)根据规划的弧段更新卫星的面质比，利用更新的面质比，重复步骤1)～6)，将两次规划的弧段进行比较，如果未发生变化，完成任务规划圈次的自主任务规划；如果发生了变化，再次重复步骤1)～6)，直至规划的弧段与上一次相比不发生变化，完成任务规划圈次的自主任务规划。

2.根据权利要求1所述的一种超低太阳同步轨道光学遥感卫星自主任务规划方法，其特征在于，所述步骤1)中，轨道动力学方程考虑大气阻力作用和推力作用，表达式具体为：

其中，为卫星在地心惯性坐标系下的位置速度状态向量，x、y、z分别为三轴位置坐标，v_x、v_y、v_z分别为三轴速度分量；为高阶地球非球形引力摄动加速度，为推力摄动加速度，为大气阻力摄动加速度，为推力矢量，ρ为大气密度，采用大气模型NRLMSISE 2000得到，为卫星的面质比，为卫星相对于气流的速度，m为为卫星质量，S为卫星的迎风面积，C_d为阻力系数，r为卫星的地心距。

3.根据权利要求2所述的一种超低太阳同步轨道光学遥感卫星自主任务规划方法，其特征在于，所述步骤1)中，判断是否需要规划自主轨道维持任务，具体为：

当卫星平均轨道半长轴与轨道半长轴标称值的差值达到阈值时，需要规划自主轨道维持任务。

4.根据权利要求3所述的一种超低太阳同步轨道光学遥感卫星自主任务规划方法，其特征在于，所述步骤1)中，生成用于进行自主轨道维持的维轨弧段，具体为：

当卫星轨道偏心率大于等于e₁时，将维轨弧段规划在远地点；

当卫星轨道偏心率小于等于e₂时，将维轨弧段规划在能源充足且距离当前时刻最近的弧段；

当卫星轨道偏心率大于e₂且小于e₁时，维轨弧段规划位置保持与上一任务规划圈次相同。