一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法
2023-05-21 10:41:36
一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法，首先需要明確任務高度範圍[Hmin，Hmax]、載荷視場角FOV或地面固定幅寬L、整星有無側擺能力及相應側擺角G、不側擺時是否要求全球覆蓋及赤道上相鄰兩軌最小搭接率C、全球重訪天數TR以及最大回歸天數N等任務輸入條件。根據N計算太陽同步回歸特性的軌道集群，計算軌道集群中個體對應的任務指標。使用二進位方式編碼所有個體的任務指標滿足度，某項指標滿足時為1，不滿足為0，若存在均為1的二進位子串，則輸出為結果，將所有均為1的子串結果按照任務指標的重要性進行排序並選擇最佳方案；若不存在均為1的二進位子串，則將位置0總數最少的子串反饋至輸入條件，用圖形法分析區域分布範圍，指導輸入條件修改。
【專利說明】一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法，屬於衛星研製與部署【技術領域】。
【背景技術】
[0002]由於太陽同步軌道具有穩定的在軌和地面光照條件，回歸軌道具有周期性重複觀測特性，因此兩者相結合後被廣泛應用於低軌衛星任務。
[0003]衛星軌道高度的設計範圍往往根據載荷能力或任務指標要求給定，除此之外還需要綜合考慮衛星平臺的能力，滿足所有任務指標且能夠高效完成任務的軌道方案是設計的最終目標。太陽同步回歸特性若非特別指定，一般都需要結合指標參數進行優化選擇，由於計算的結果中未必會有滿足所有任務指標的方案，因此軌道方案優化可能是一個與任務約束反覆迭代的過程，當任務指標要求合理時，則直接給出軌道方案優化結果。太陽同步回歸特性與高度一一映射，但在一定高度範圍內卻有無窮種太陽同步回歸特性，因此僅從高度範圍上選擇太陽同步回歸特性容易造成軌道挑選的遺漏，不利於找出最佳方案。當給定任務高度範圍、載荷視場寬度或地面固定幅寬、有無整星側擺能力、不側擺時是否要求一個回歸周期內全球覆蓋、需要的全球重訪天數以及最大回歸天數等一系列任務指標時，以軌道高度範圍作為計算時的自由變量顯得既繁瑣又無法收斂，即可能導致最優軌道的設計遺漏，也不利於最優軌道的篩選，且當不存在滿足所有輸入條件的軌道方案時，無法指導輸入條件的迭代修改。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法，能夠找出滿足所有任務指標的軌道方案，可按照任務指標的重要性進行最佳方案選擇或對無法滿足的任務指標進行迭代修改。
[0005]本發明的技術方案是:本發明是針對一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法，首先需要明確任務高度範圍[Hmin，HmaJ、載荷視場角FOV或地面固定幅寬L、整星有無側擺能力及相應側擺角G、不側擺時是否要求全球覆蓋及赤道上相鄰兩軌最小搭接率C、全球重訪天數Tk以及最大回歸天數N等任務輸入條件。根據N計算太陽同步回歸特性的軌道集群，計算軌道集群中個體對應的任務指標。使用二進位方式編碼所有個體的任務指標滿足度，某項指標滿足時為1，不滿足為0，若存在均為I的二進位子串，則輸出為結果，將所有均為I的子串結果按照任務指標的重要性進行排序並選擇最佳方案；若不存在均為I的二進位子串，則將位置O總數最少的子串反饋至輸入條件，用圖形法分析區域分布範圍，指導輸入條件修改。
[0006]如圖1所示，本發明具體包括如下步驟:
[0007](I)給定任務指標輸入條件:高度範圍[Hmin，HmaJ、載荷視場寬度FOV或地面固定幅寬L、整星有無側擺能力及其最大側擺角度G、不側擺時是否要求一個回歸周期內全球覆蓋以及赤道上相鄰兩軌最小搭接率C、需要的全球重訪天數TR及最大回歸天數N ；
[0008](2)根據給定的最大回歸天數N，計算太陽同步回歸特性的集群，對所述集群中的個體進行軌道參數解算，得到所有太陽同步回歸軌道對應的高度H和傾角i，具體如下:
[0009](2.1)滿足回歸軌道特性條件
[0010]回歸軌道特性用
【權利要求】
1.一種太陽同步回歸軌道全局搜索確定方法，其特徵在於實現步驟如下: (1)給定任務指標輸入條件:高度範圍[Hmin，HmaJ、載荷視場寬度FOV或地面固定幅寬L、整星有無側擺能力及其最大側擺角度G、不側擺時是否要求一個回歸周期內全球覆蓋以及赤道上相鄰兩軌最小搭接率C、需要的全球重訪天數TR及最大回歸天數N ； (2)根據給定的最大回歸天數N，計算太陽同步回歸特性的集群，對所述集群中的個體進行軌道參數解算，得到所有太陽同步回歸軌道對應的高度H和傾角i，具體如下: (2.1)滿足回歸軌道特性條件 回歸軌道特性用
【文檔編號】G06F19/00GK103886210SQ201410126444
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】李志武, 譚田, 陸春玲 申請人:航天東方紅衛星有限公司