CN111695081B - 空间目标获取方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

空间目标获取方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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CN111695081B CN202010535352.2A CN202010535352A CN111695081B CN 111695081 B CN111695081 B CN 111695081B CN 202010535352 A CN202010535352 A CN 202010535352A CN 111695081 B CN111695081 B CN 111695081B
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Abstract

本申请公开了一种空间目标获取方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取第一空间目标的轨道根数以及第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，交会条件包括第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，第一空间目标为已知的空间目标；确定第一空间目标在交会时刻的运行信息，运行信息包括运行位置和运行速度；基于第一空间目标在交会时刻的运行位置和最大交会距离，确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息；基于至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。本申请实施例提供的技术方案，可以解决无法对碎片移除方案设计的可行性和有效性进行评估的问题。

Description

空间目标获取方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请一般涉及航天技术领域，具体涉及一种空间目标获取方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
空间碎片是指人类空间活动的产物，这些空间碎片对在轨航天器的安全运行造成了严重威胁，且一旦发生碰撞，产生的残骸和碎片将会对空间环境造成更严重的污染，对航天活动的安全性造成更大的威胁。
目前，空间碎片常规的监测手段可分为地基空间目标监测和天基空间目标监测两类，天基空间目标监测一般采用一颗或几颗观测卫星进行空间布局，对其视场范围内的空间碎片进行观测。这种方法能有效应的监测尺寸在1-10cm的碎片，具有机动灵活、不受疆域和气象条件限制、观测数据精度更高的特点。
但是，由于空间目标监测系统的范围有限，进入该系统的碎片数量较少，且空间目标的距离普遍较大，导致在碎片移除方案的设计过程中，满足移除条件的碎片数量太少，无法对方案设计的可行性和有效性进行评估。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可以对碎片移除方案设计的可行性和有效性进行评估的空间目标获取方法、装置、设备和存储介质。
第一方面，本申请提供一种空间目标获取方法，该方法包括：
获取第一空间目标的轨道根数以及第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，交会条件包括第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，第一空间目标为已知的空间目标；
确定第一空间目标在交会时刻的运行信息，运行信息包括运行位置和运行速度；
基于第一空间目标在交会时刻的运行位置和最大交会距离，确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息；
基于至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
第二方面，本申请提供一种空间目标获取装置，该装置包括：
获取模块，被配置为获取第一空间目标的轨道根数以及第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，交会条件包括第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，第一空间目标为已知的空间目标；
第一确定模块，被配置为确定第一空间目标在交会时刻的运行信息，运行信息包括运行位置和运行速度；
第二确定模块，被配置为基于第一空间目标在交会时刻的运行位置和最大交会距离，确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息；
第三确定模块，被配置为基于至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，该计算机设备包括：
处理器；
用于存储处理器的可执行指令的存储器；
其中，处理器被配置为执行第一方面的空间目标获取方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，
计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的空间目标获取方法。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的空间目标获取方法、装置、设备和存储介质，可以获取第一空间目标在轨道根数和第一空间目标与第二空间目标的交会条件；确定第一空间目标和第二空间目标在交会时刻的运行信息；基于第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定第二空间目标在初始时刻的轨道根数。可以基于一个已知空间目标，获取至少一个另一空间目标，以对碎片移除方案设计的可行性和有效性进行评估。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例提供的一种空间目标获取方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种第一空间目标与至少一个第二空间目标在交会时刻的位置示意图；
图3为本申请实施例提供的一种第一空间目标与至少一个第二空间目标交会过程的演示图；
图4为本申请实施例提供的一种空间目标获取装置结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种空间目标获取装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本申请实施例提供一种空间目标获取方法，可以解决相关技术中无法获取运行轨道异面的空间目标的问题。该方法可以应用于移动终端设备(例如，智能手机、平板电脑等)，也可应用于固定终端(台式电脑)或服务器中。如图1所示，该方法包括：
步骤101、获取第一空间目标的轨道根数以及第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件。
在本申请实施例，第一空间目标为已知的空间目标，第二空间目标为待确定的符合交会条件的空间目标；交会条件包括第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离和交会时刻，该最大交会距离为：在交会时刻第一空间目标与至少一个第二空间目标之间距离的最大值。
在本步骤中，第一空间目标为已知的空间目标，则该第一空间目标的轨道根数可以通过双行轨道数据(英文：Two-Line Orbitl Element，简称：TLE)确定，该数据主要用于描述空间目标的发射信息和轨道信息。基于该数据确定的第一空间目标的轨道根数为(hA,eA,iA,ΩA,ωA,θA)，其中，hA为第一空间目标的动量矩，eA为第一空间目标的偏心率，iA为第一空间目标的轨道倾角，ΩA为第一空间目标的升交点赤经，ωA为第一空间目标的近地点幅角，θA为第一空间目标的真近点角。假设第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离为D，二者交会时刻为t。
步骤102、确定第一空间目标在交会时刻的运行信息。
在本申请实施例中，运行信息包括运行位置和运行速度。在本步骤中，确定第一空间目标在交会时刻的运行信息的过程可以包括：
步骤1021、将第一空间目标的轨道根数转换为地心赤道坐标系下第一空间目标的运行信息。
在本步骤中，可以基于第一空间目标的轨道根数(hA,eA,iA,ΩA,ωA,θA)计算出近焦点坐标系中，第一空间目标的运行位置矢量
Figure GDA0003166098600000041
和运行速度矢量
Figure GDA0003166098600000042
该
Figure GDA0003166098600000043
Figure GDA0003166098600000044
其中，μ为地球引力常数,μ＝3.986×105km3/s2。
将近焦点坐标系中的运行位置矢量和运行速度矢量转换为地心赤道坐标系中的运行位置
Figure GDA0003166098600000045
和运行速度
Figure GDA0003166098600000046
该转换关系为
Figure GDA0003166098600000051
Figure GDA0003166098600000052
其中，
Figure GDA0003166098600000053
为转换矩阵，该
Figure GDA0003166098600000054
步骤1022、确定第一空间目标在交会时刻的运行信息。
在本申请实施例中，交会时刻是相对于初始时刻而言的，交会时刻与初始时刻之间的时间差为Δt，初始时刻t0为第一空间目标在运行过程中的任一时刻。
在本步骤中，第一空间目标在初始时刻t0的运行位置为
Figure GDA0003166098600000055
该
Figure GDA0003166098600000056
运行速度为
Figure GDA0003166098600000057
该
Figure GDA0003166098600000058
可以计算运行位置
Figure GDA0003166098600000059
和运行速度
Figure GDA00031660986000000510
的模r0和v0，
Figure GDA00031660986000000511
Figure GDA00031660986000000512
确定运行速度
Figure GDA00031660986000000513
在运行位置
Figure GDA00031660986000000514
方向上投影，得到第一空间目标在初始时刻时运行速度的径向分量vr0，该径向分量vr0为；
Figure GDA00031660986000000515
确定第一空间目标运行轨道半长轴的倒数α，该α为：
Figure GDA00031660986000000516
进一步的，基于第一空间目标在初始时刻t0的运行位置
Figure GDA00031660986000000517
运行速度的径向分量vr0，半长轴的倒数α和交会时刻与初始时刻之间的时间差Δt，求解第一空间目标的全局近点角χ，该过程包括：
步骤S11、确定初始全局近点角χ0，该
Figure GDA00031660986000000518
步骤S12、确定全局开普勒方程中的f(χi)和f'(χi)；
Figure GDA00031660986000000519
Figure GDA0003166098600000061
其中：
Figure GDA0003166098600000062
当z<0时，z＝-z，i为大于等于0的正整数，S(z)和C(z)为斯达夫函数，f()和f′()为目标函数。
步骤S13、基于目标函数f(χi)和f'(χi)的比值确定全局近点角χ。
在本步骤中，计算目标函数f(χi)和f'(χi)的比值ratioi＝f(χi)/f'(χi)，若|ratioi|大于精度阈值，例如，该精度阈值为10-8，则利用更新公式更新χ的取值，该更新公式为：
χi+1＝χi-ratio；
并利用该更新后的全局近点角χi+1，基于上述步骤S12至步骤S13，判断该更新后的全局近点角χi+1是否为最终的全局近点角χ；
若|ratioi|小于或者等于精度阈值，将该χi确定为最终的全局近点角χ。
接着，确定第一空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000063
该运行位置为
Figure GDA0003166098600000064
其中，f和g为拉格朗日系数，该拉格朗日系数确定公式为：
Figure GDA0003166098600000065
Figure GDA0003166098600000066
将r0，α，Δt和χ代入上述拉格朗日系数确定公式，可以确定f和g，并确定第一空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000067
和该运行位置的模r1；
确定第一空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA0003166098600000068
该运行速度为
Figure GDA0003166098600000069
其中，
Figure GDA00031660986000000610
和
Figure GDA00031660986000000611
为拉格朗日系数，该拉格朗日系数确定公式为：
Figure GDA0003166098600000071
Figure GDA0003166098600000072
将r0，α和r1代入上述拉格朗日系数确定公式，可以确定
Figure GDA0003166098600000073
和
Figure GDA0003166098600000074
并确定第一空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA0003166098600000075
步骤103、基于第一空间目标在交会时刻的运行位置和最大交会距离，确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息。
在本步骤中，至少一个第二空间目标为待确定的符合交会条件的空间目标，确定至少一个第二空间目标在交会时刻运行信息的过程可以包括：以第一空间目标的为原点建立球坐标系，该球坐标系的半径为D，D的取值范围为[0,T]，T表示第一空间目标与第二空间目标的最大交会距离；则该球坐标系为(D，θ，
Figure GDA0003166098600000076
)，θ＝Random1()，
Figure GDA0003166098600000077
Random()为0到1之间的随机数；由于该球坐标系半径D的取值是变化的，因此，可以建立多个同坐标原点的球坐标系，基于该多个球坐标系可以确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，对于每个第二空间目标，确定该第二空间目标在交会时刻的运行信息的过程可以是，基于第一空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000078
确定第二空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000079
其中，
Figure GDA00031660986000000710
基于第一空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA00031660986000000711
确定第二空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA00031660986000000712
其中，
Figure GDA00031660986000000713
示例的，如图2所示，在交会时刻，以第一空间目标A的运行位置为坐标原点建立球坐标系，分别以D1和D2为球坐标系的半径时，可以确定两个第二空间目标B1和B2在交会时刻的交会信息。
步骤104、基于至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
在本申请实施例中，可以基于上述步骤103中的多个球坐标系确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数，以确定可以与第一目标实现交会的至少一个第二空间目标。该过程包括：
步骤1041、基于每个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标在初始时刻的运行信息。
在本步骤中，对于每个第二空间目标，可以基于第二空间目标在交会时刻的运行信息，反推该第二空间目标在初始时刻的运行信息。该过程可以包括：基于第二空间目标在交会时刻t的运行位置
Figure GDA0003166098600000081
运行速度
Figure GDA0003166098600000082
计算运行位置
Figure GDA0003166098600000083
和运行速度
Figure GDA0003166098600000084
的模r2和v2；计算运行速度
Figure GDA0003166098600000085
在运行位置
Figure GDA0003166098600000086
方向上投影，确定第二空间目标在交会时刻运行速度的径向分量vr2；确定第二空间目标运行轨道半长轴的倒数α′；进一步的，基于
Figure GDA0003166098600000087
vr2，α′和初始时刻与交会时刻之间的时间差-Δt，确定第二空间目标的全局近点角χ′；确定第二空间目标在初始时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000088
和运行速度
Figure GDA0003166098600000089
该过程可以参考上述步骤1022，本申请实施例对此不做赘述。
步骤1042、基于每个第二空间目标在初始时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
在本步骤中，对于每个第二空间目标，可以基于确定的与其对应的初始时刻的运行信息，确定该第二空间目标的轨道根数，该运行信息中的运行位置为
Figure GDA00031660986000000810
运行速度为
Figure GDA00031660986000000811
该过程包括：
确定第二空间目标的运行位置
Figure GDA00031660986000000812
的模r3和运行速度
Figure GDA00031660986000000813
的模v3，以及运行速度的径向分量vr3，该过程可以参考上述步骤1022中确定第一空间目标在初始时刻运行位置和运行速度的模，以及运行速度的径向分量的过程，本申请实施例对此不做赘述。
进一步的，计算第二空间目标的动量矩hB，
Figure GDA00031660986000000814
其中第二空间目标的角动量
Figure GDA00031660986000000815
Figure GDA0003166098600000091
计算第二空间目标的轨道倾角iB，
Figure GDA0003166098600000092
其中，hBz是角动量
Figure GDA0003166098600000093
在Z方向上的分量。
计算交线
Figure GDA0003166098600000094
Figure GDA0003166098600000095
其中，hBx，hBx和hBz分别为hB在X，Y和Z方向上的分量；
确定
Figure GDA0003166098600000096
的模
Figure GDA0003166098600000097
则第二空间目标的升交点赤经ΩB为：
Figure GDA0003166098600000098
其中，NX为交线
Figure GDA0003166098600000099
在X方向上的分量，NY为交线
Figure GDA00031660986000000910
在Y方向上的分量；
计算第二空间目标的偏心率eB，
Figure GDA00031660986000000911
其中，
Figure GDA00031660986000000912
为第二空间目标的偏心率矢量，
Figure GDA00031660986000000913
计算第二空间目标的近地点幅角ωB，
Figure GDA00031660986000000914
其中，eBZ为偏心率矢量
Figure GDA00031660986000000915
在Z方向上的分量；
计算第二空间目标的真近点角θB
Figure GDA00031660986000000916
例如，可以确定图2中第二空间目标B1和B2的轨道根数。
示例的，如图3所示，已知第一空间目标A的轨道根数，可以确定第一空间目标A在初始时刻t0和交会时刻t的运行信息，基于第一空间目标A在交会时刻t时的运行位置，建立以该运行位置为坐标原点，以小于或者等于第一空间目标A与待确定的第二空间目标B之间的最大交会距离为半径的球坐标系，确定第二空间目标B在交会时刻t的运行信息，并反推第二空间目标B在初始时刻t0的运行信息，基于该运行信息确定第二空间目标B的轨道根数。
综上所述，本申请实施例提供的空间目标获取方法，可以获取第一空间目标在轨道根数和第一空间目标与第二空间目标的交会条件；确定第一空间目标和第二空间目标在交会时刻的运行信息；基于第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定第二空间目标在初始时刻的轨道根数。可以基于一个已知空间目标，获取至少一个另一空间目标，以对碎片移除方案设计的可行性和有效性进行评估。
本申请实施例提供一种空间目标获取装置，如图4所示，该装置20，包括：
获取模块201，被配置为获取第一空间目标的轨道根数以及第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，交会条件包括第一空间目标与至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，第一空间目标为已知的空间目标；
第一确定模块202，被配置为确定第一空间目标在交会时刻的运行信息，运行信息包括运行位置和运行速度；
第二确定模块203，被配置为基于第一空间目标在交会时刻的运行位置和最大交会距离，确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息；
第三确定模块204，被配置为基于至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
可选的，第二确定模块203，被配置为：
以第一空间目标在交会时刻的运行位置为原点，建立球坐标系(D，θ，
Figure GDA0003166098600000111
)，球坐标系的半径为D，D的取值范围为[0,T]，T表示最大交会距离，θ＝Random1()，
Figure GDA0003166098600000112
Random()为0到1之间的随机数；
基于球坐标系确定至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息。
可选的，对于每个第二空间目标，第二确定模块203，被配置为：
基于第一空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000113
确定第二空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000114
其中，
Figure GDA0003166098600000115
基于第一空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA0003166098600000116
确定第二空间目标在交会时刻的运行速度
Figure GDA0003166098600000117
其中，
Figure GDA0003166098600000118
可选的，第三确定模块204，被配置为：
基于每个第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定每个第二空间目标在初始时刻的运行信息，交会时刻与初始时刻的时间差为-Δt；
基于每个第二空间目标在初始时刻的运行信息，确定每个第二空间目标的轨道根数。
可选的，对于每个第二空间目标，第三确定模块204，被配置为：
确定第二空间目标在交会时刻运行位置
Figure GDA0003166098600000119
的模r2和运行速度
Figure GDA00031660986000001110
的模v2,
Figure GDA00031660986000001111
Figure GDA00031660986000001112
计算运行速度
Figure GDA00031660986000001113
在运行位置
Figure GDA00031660986000001114
方向上投影，
确定第二空间目标在交会时刻运行速度的径向分量vr2，
Figure GDA00031660986000001115
确定第二空间目标运行轨道半长轴的倒数α′，
Figure GDA0003166098600000121
其中，μ为地球引力常数,μ＝3.986×105km3/s2；
基于第二空间目标在交会时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000122
运行速度的径向分量vr2，运行轨道半长轴的倒数α′和初始时刻与交会时刻之间的时间差-Δt，确定第二空间目标的全局近点角χ′；
确定第二空间目标在初始时刻的运行位置
Figure GDA0003166098600000123
和运行速度
Figure GDA0003166098600000124
综上所述，本申请实施例提供的空间目标获取装置，可以获取第一空间目标在轨道根数和第一空间目标与第二空间目标的交会条件；确定第一空间目标和第二空间目标在交会时刻的运行信息；基于第二空间目标在交会时刻的运行信息，确定第二空间目标在初始时刻的轨道根数。可以基于一个已知空间目标，获取至少一个另一空间目标，以对碎片移除方案设计的可行性和有效性进行评估。
图5是根据一示例性实施例示出的一种计算机系统300，该计算机系统包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM302以及RAM303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。
以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。
特别地，根据本申请的实施例，上文图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的各个实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的方法、装置和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于获取第一空间目标的轨道根数以及所述第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件的获取模块”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的空间目标获取方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种空间目标获取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一空间目标的轨道根数以及所述第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，所述交会条件包括所述第一空间目标与所述至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，所述第一空间目标为已知的空间目标；
确定所述第一空间目标在所述交会时刻的运行信息，所述运行信息包括运行位置和运行速度；
基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置和所述最大交会距离，确定所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息；其中，所述最大交会距离是指在交会时刻第一空间目标与在至少一个第二空间目标之间距离的最大值；
基于所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标的轨道根数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置和所述最大交会距离，确定所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，包括：
以所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置为原点，建立球坐标系
Figure FDA0003166098590000011
所述球坐标系的半径为D，D的取值范围为[0,T]，T表示所述最大交会距离，θ为仰角，θ＝Random1()；φ为方位角，
Figure FDA0003166098590000012
Random1()和Random2()为0到1之间的随机数；
基于所述球坐标系确定所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述球坐标系确定所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，对于每个所述第二空间目标，执行以下操作：
基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000013
确定所述第二空间目标在所述交会时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000014
其中，
Figure FDA0003166098590000021
基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行速度
Figure FDA0003166098590000022
确定所述第二空间目标在所述交会时刻的运行速度
Figure FDA0003166098590000023
其中，
Figure FDA0003166098590000024
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标的轨道根数，包括：
基于每个所述第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标在初始时刻的运行信息，所述交会时刻与所述初始时刻的时间差为-Δt；
基于每个所述第二空间目标在初始时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标的轨道根数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标在初始时刻的运行信息，对于每个所述第二空间目标，执行以下操作：
确定所述第二空间目标在所述交会时刻运行位置
Figure FDA0003166098590000025
的模r2和运行速度
Figure FDA0003166098590000026
的模v2,
Figure FDA0003166098590000027
Figure FDA0003166098590000028
计算所述运行速度
Figure FDA0003166098590000029
在所述运行位置
Figure FDA00031660985900000210
方向上投影，确定所述第二空间目标在所述交会时刻运行速度的径向分量vr2，
Figure FDA00031660985900000211
确定所述第二空间目标运行轨道半长轴的倒数α′，
Figure FDA0003166098590000031
其中，μ为地球引力常数，μ＝3.986×105km3/s2；
基于所述第二空间目标在交会时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000032
运行速度的径向分量vr2，运行轨道半长轴的倒数α′和初始时刻与交会时刻之间的时间差-Δt，确定所述第二空间目标的全局近点角χ′；
确定所述第二空间目标在初始时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000033
和运行速度
Figure FDA0003166098590000034
6.一种空间目标获取装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，被配置为获取第一空间目标的轨道根数以及所述第一空间目标与至少一个第二空间目标的交会条件，所述交会条件包括所述第一空间目标与所述至少一个第二空间目标的最大交会距离T和交会时刻t，所述第一空间目标为已知的空间目标；
第一确定模块，被配置为确定所述第一空间目标在所述交会时刻的运行信息，所述运行信息包括运行位置和运行速度；
第二确定模块，被配置为基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置和所述最大交会距离，确定所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，其中，所述最大交会距离是指在交会时刻第一空间目标与在至少一个第二空间目标之间距离的最大值；
第三确定模块，被配置为基于所述至少一个第二空间目标在所述交会时刻的运行信息，确定每个所述第二空间目标的轨道根数。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，被配置为：
以所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置为原点，建立球坐标系
Figure FDA0003166098590000035
所述球坐标系的半径为D，D的取值范围为[0,T]，T表示所述最大交会距离，θ为仰角，θ＝Random1()；φ为方位角，
Figure FDA0003166098590000036
Random1()和Random2()为0到1之间的随机数；
基于所述球坐标系确定所述至少一个第二空间目标在交会时刻的运行信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对于每个所述第二空间目标，所述第二确定模块，被配置为：
基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000041
确定所述第二空间目标在所述交会时刻的运行位置
Figure FDA0003166098590000042
其中，
Figure FDA0003166098590000043
基于所述第一空间目标在所述交会时刻的运行速度
Figure FDA0003166098590000044
确定所述第二空间目标在所述交会时刻的运行速度
Figure FDA0003166098590000045
其中，
Figure FDA0003166098590000046
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-5任一项所述的空间目标获取方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的空间目标获取方法。
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