[发明专利]一种航天任务三维综合态势的仿真系统及仿真方法

摘要

本发明公开了一种航天任务三维综合态势的仿真系统及仿真方法，包括航天卫星轨迹及姿态建模、卫星帧照建模、覆盖范围分析与建模、数据跟踪接收建模、时间管理、坐标系管理、三维可视化仿真。所述时间管理是对航天任务仿真提供仿真时间及天文时间多种时间标准。所述坐标系管理是提供天体坐标系、地球固联坐标系、运动坐标系等多坐标系统来描述卫星等运动物体运动规律。所述三维可视化仿真是对前面所述的态势分析及建模结果进行三维可视化展现及回演、推演，并能根据仿真任务或者演示脚本，控制仿真过程的加速、减速、暂停、开始，为展现空间综合态势及所选重点关注的仿真阶段的分析及演示提供了有力的保障。

主权项

一种航天任务三维综合态势的仿真系统，包括航天卫星轨迹及姿态建模模块、卫星帧照建模模块、覆盖范围分析与建模模块以及三维可视化仿真模块，其特征在于，还包括数据跟踪接收建模模块、时间管理模块、坐标系管理模块；所述航天卫星轨迹及姿态建模模块、卫星帧照建模模块、覆盖范围分析与建模模块、数据跟踪接收建模模块以及通讯链路建模模块用于建立航天任务执行过程中的综合态势模型；所述时间管理模块用于统一各模块仿真时间，为仿真系统提供推演、回演、加速、减速的时间功能管理；所述坐标系管理模块提供多个坐标系，用于在不同空间坐标系下展现不同的空间物体运动位置，以及不同坐标系之间的换算；所述三维可视化仿真模块结合时间管理模块和坐标系管理模块，将卫星轨迹及姿态建模模块、卫星帧照建模模块、覆盖范围分析与建模模块的建模计算结果通过三维可视化的方式展现出来。其中，所述航天卫星轨迹及姿态建模模块根据卫星六个轨道根数计算出卫星星历数据，并对星历数据进行插值，实时计算当前时刻卫星的位置及姿态；所述卫星帧照建模模块根据卫星所带载荷的各个参数以及载荷性质，建立空间帧照模型，模拟载荷工作状态；所述覆盖范围分析与建模模块是根据所述卫星帧照建模模块建立的帧照模型，计算卫星在地面的工作范围，即卫星帧照模型在空间与地球相交的区域建模；所述数据跟踪接收建模模块用于模拟卫星与地面站之间或者卫星与卫星之间传输数据的过程，通过计算建立动态波束模型来实现。