CN103940450A - 利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法 - Google Patents

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韩旭
王强
何赟晟
饶启龙
钱勇
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Shanghai Institute of Satellite Engineering
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
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Abstract

本发明提供了一种利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，通过分析提取实测在轨卫星的轨道参数，计算出卫星当前的降交点地方时，同时分析降交点地方时漂移趋势，具体包括步骤：步骤1：提取轨道数据中的时间和对应的升交点赤经；步骤2：计算相对J2000起算的积日，其中，含积日小数；步骤3：计算对应的格林尼治恒星时；步骤4：计算当前轨道的降交点地方时。本发明计算简单，可以快速推算降交点地方时漂移趋势。

Description

利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法
技术领域
本发明涉及近地轨道卫星的降交点地方时的在轨标定，具体地，涉及利用在轨数据对卫星的降交点地方时的漂移进行标定的方法。
背景技术
降交点地方时是近地卫星特别是遥感卫星最为关注的指标参数之一，是光学成像卫星能否成像的重要参考因素。实时掌握降交点地方时的漂移情况不仅为卫星任务计划的制定提供依据，也为轨控策略的制定提供重要参考。现有的分析方法主要是将发射入轨的参数代入地面经验公式推算，不具备实时性和准确性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法。
根据本发明提供的利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，通过分析提取实测在轨卫星的轨道参数，计算出卫星当前的降交点地方时，同时分析降交点地方时漂移趋势，具体包括如下步骤：
步骤1：提取轨道数据中的时间和对应的升交点赤经；
步骤2：计算相对J2000起算的积日，其中，含积日小数；
步骤3：计算对应的格林尼治恒星时；
步骤4：计算当前轨道的降交点地方时。
优选地，计算相对J2000起算的积日，具体地，采用以下公式将格林尼治时间换算成J2000起算的积日：
YMJD = 367 Y - [ 7 ( Y + [ M + 9 12 ] ) / 4 ] + [ 275 M 9 ] + D + H 24 + Min 1440 + Sec 86400 - 730531.5
其中［］表示向零取整，YMJD为代式，Y表示年、M表示月、D表示日、H表示时、Min表示分、Sec表示秒；
则积日YMJ为YMJ=［YMJD］，积秒Ts为Ts=(YMJD-YMJ)×86400。
优选地，计算格林尼治恒星时，采用以下步骤将J2000下的积日换算成格林尼治恒星时；
步骤3.1：求取儒略世纪数TT
TT = YMJ + Ts 86400 36525
步骤3.2：计算格林尼治恒星时SGt
SGt＝(18.69737456+878999.96591714TT)×15×π/180
优选地，计算当前轨道的降交点地方时，利用如下公式计算当前卫星的降交点地方时Td公式，Td需化为24小时内：
Td＝(Ω-SGt×180/π)/15-12+(H+Min/60+Sec/3600)
其中，Ω为升交点赤经。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明是直接利用在轨数据计算得到当前降交点地方时，并分析降交点地方时的实际在轨漂移情况，同时可对地面经验公式进行误差标定，旨在利用在轨实测的轨道数据标定卫星的降交点地方时，计算简单，可以快速推算降交点地方时漂移趋势。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为利用在轨数据计算降交点地方时仿真图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的利用在轨数据对卫星的降交点地方时的漂移进行标定的方法，为轨道设计和轨道控制策略的制定提供依据。包括步骤：
步骤1：提取轨道数据中的时间和升交点赤经；
步骤2：计算J2000起算的积日（含积日小数）；
步骤3：计算格林尼治恒星时；
步骤4：计算降交点地方时。
具体如下：
1、在轨数据的提取
从在轨的实测数据中，提取时间参数T和升交点赤经Ω。将T分别按照年（Y）、月（M）、日（D）、时（H）、分（Min）、秒（Sec）分解开。
2、计算相对J2000起算的积日（含积日小数）
按照下面公式计算相对J2000起算的积日
YMJD = 367 Y - [ 7 ( Y + [ M + 9 12 ] ) / 4 ] + [ 275 M 9 ] + D + H 24 + Min 1440 + Sec 86400 - 730531.5 - - - ( 1 )
其中［］表示向零取整。
则积日YMJ为YMJ=［YMJD］，积秒为Ts=(YMJD-YMJ)×86400
3、计算对应的格林尼治恒星时
首先求取儒略世纪数
TT = YMJ + Ts 86400 36525 - - - ( 2 )
计算格林尼治恒星时
SGt＝(18.69737456+878999.96591714TT)×15×π/180    （3）
4、计算当前轨道的降交点地方时
Td＝(Ω-SGt×180/π)/15-12+(H+Min/60+Sec/3600)    （4）
注：Td需化为24小时内。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (4)

1.一种利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，其特征在于：
通过分析提取实测在轨卫星的轨道参数，计算出卫星当前的降交点地方时，同时分析降交点地方时漂移趋势，具体包括如下步骤：
步骤1：提取轨道数据中的时间和对应的升交点赤经；
步骤2：计算相对J2000起算的积日，其中，含积日小数；
步骤3：计算对应的格林尼治恒星时；
步骤4：计算当前轨道的降交点地方时。
2.根据权利要求1所述的利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，其特征在于，计算相对J2000起算的积日，具体地，采用以下公式将格林尼治时间换算成J2000起算的积日：
YMJD = 367 Y - [ 7 ( Y + [ M + 9 12 ] ) / 4 ] + [ 275 M 9 ] + D + H 24 + Min 1440 + Sec 86400 - 730531.5
其中［］表示向零取整，YMJD为代式，Y表示年、M表示月、D表示日、H表示时、Min表示分、Sec表示秒；
则积日YMJ为YMJ=［YMJD］，积秒Ts为Ts=(YMJD-YMJ)×86400。
3.根据权利要求2所述的利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，其特征在于，计算格林尼治恒星时，采用以下步骤将J2000下的积日换算成格林尼治恒星时；
步骤3.1：求取儒略世纪数TT
TT = YMJ + Ts 86400 36525
步骤3.2：计算格林尼治恒星时SGt
SGt＝(18.69737456+878999.96591714TT)×15×π/180。
4.根据权利要求3所述的利用在轨数据对卫星降交点地方时的漂移进行标定的方法，其特征在于，计算当前轨道的降交点地方时，利用如下公式计算当前卫星的降交点地方时Td公式，Td需化为24小时内：
Td＝(Ω-SGt×180/π)/15-12+(H+Min/60+Sec/3600)
其中，Ω为升交点赤经。
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