CN113848567B - 一种sar卫星面内最优轨控确定方法、装置及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SAR卫星面内最优轨控确定方法，应用于航空航天技术领域，用于确定SAR卫星面内最优轨控参数。本发明提供的方法包括：根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；使用迭代解算的方式计算出最优轨控速度增量。本申请解决了传统计算方法复杂、计算量大、计算效率低的问题。

Description

一种SAR卫星面内最优轨控确定方法、装置及相关设备
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种SAR卫星面内最优轨控确定方法、装置及相关设备。
背景技术
SAR卫星干涉基线需控制在约50～1000m范围内，为保证任务周期内基线的精确性与稳定性，卫星运行轨道设计为具有星下点重访与重访点最小高度变动特性的回归冻结轨道。该类型轨道的近距重访需进行精密轨道控制，以将卫星在地球固连参考架下的运行轨迹有效控制在以参考轨迹为中心的直径为干涉基线的管道内。
SAR卫星的精密轨道控制分别为面内参数控制与面外参数控制。其中，面内参数控制频次较高，现有方法的算法流程复杂，并需计算检核点精确的绝对轨道根数，工程应用难度较大。因此，设计一种流程简洁且可避免计算精确绝对轨道根数的面内最优轨控工程化解算方法尤为重要。
发明内容
本发明实施例提供一种SAR卫星面内最优轨控确定方法、装置、计算机设备及存储介质，以解决传统计算方法复杂、计算量大、计算效率低的问题。
一种SAR卫星面内最优轨控确定方法，包括如下步骤：
根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
根据最新的空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量；
若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量；
根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数。
一种SAR卫星面内最优轨控确定装置，包括：
空间轨迹误差矢量计算模块，用于根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
管道边界触发检核模块，用于根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
面内轨控参数计算模块，用于根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值，确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
速度增量的迭代修正量计算模块，用于根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
最优轨控速度判断模块，用于根据最新的空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量；若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤。
上述SAR卫星面内最优轨控确定方法、装置、计算机设备及存储介质，相对于传统方法，无需计算精确的绝对轨道根数使得计算量大幅度降低，同时进一步简化算法流程，降低了计算复杂度、提高了计算效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中SAR卫星面内最优轨控确定方法的流程图；
图2是本发明另一实施例中SAR卫星面内最优轨控确定方法的流程图；
图3是本发明一实施例中SAR卫星面内最优轨控确定装置的结构示意图；
图4是本发明一实施例最优轨控速度迭代解算时法向误差收敛过程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一实施例中，如图1所示，提供一种SAR卫星面内最优轨控确定方法，包括如下步骤S101至S107：
S101、根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
S102、根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
S103、根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
S104、根据最新的空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量；
S105、若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
S106、若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量；
S107、根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数。
其中，如图2所示，不需要执行面内轨道调整的情况下，直接结束后续步骤，即对于卫星目前的运动情况不做调整；解算过程中，先确定的是截止历元和最优纬度幅角平根，再使用迭代的方式解算出最优轨控速度增量。
可选地，所述空间轨迹误差矢量建立在地球固连参考架下，所述相对轨道参数包括相对半长轴平根、相对偏心率平根矢量X分量、相对偏心率平根矢量Y分量、相对倾角平根及相对地理经度，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差与径向误差，通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000051
其中，
Figure BDA0003231774540000052
表示所述相对半长轴平根，/>
Figure BDA0003231774540000053
表示所述相对偏心率平根矢量X分量，/>
Figure BDA0003231774540000054
表示所述相对偏心率平根矢量Y分量，/>
Figure BDA0003231774540000055
表示所述相对倾角平根，δλ表示所述相对地理经度；E表示所述空间轨迹误差矢量，r表示卫星质心与地球质心之间的距离，γ表示零偏多普勒偏航导引角，/>
Figure BDA0003231774540000056
表示纬度幅角平根，/>
Figure BDA0003231774540000057
表示倾角平根。
可选地，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差和径向误差，所述法向误差和所述径向误差通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000058
其中，EN表示所述法向误差，ER表示所述径向误差。所述法向误差和所述径向误差构成卫星在检核点的空间轨迹误差平面。
其中，所述管道指以参考轨迹为中心、直径不超过干涉基线(例如500m)的三维空间。管道边界触发会发生在法向、径向误差平面的任何一个象限，根据法向误差的正负性将其类型分为触发左边界与触发右边界。
其中，所述管道边界触发检核结果与交点处法向误差相关：当选择升交点为法向误差参考点时，以检核点触发右边界作为需要执行面内轨道调整的判据；相反，当选择降交点为法向误差参考点时，以检核点触发左边界作为需要执行面内轨道调整的判据；进而以触发边界的检核点历元作为执行轨控的截止历元，卫星面内参数的调整必须在所述截止历元前完成，否则卫星的干涉基线将超出阈值。
可选地，所述变轨点最优纬度幅角平根通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000061
其中，arctan表示反正切函数，值域范围为[0,2π]。用于计算
Figure BDA0003231774540000062
的/>
Figure BDA0003231774540000063
和/>
Figure BDA0003231774540000064
须使用实际变轨历元处的值，而非触发管道边界的检核点处的值。卫星的检核点以固定角度值(例如10°)为纬度幅角增量，分布于卫星实际运行轨迹对应时间范围内。越小的纬度幅角增量设定可获得更详细的空间轨迹误差数据，但同时会导致更大的计算量，所以必须根据实际任务控制精度要求合理选择所述纬度幅角增量。
可选地，确定所述变轨速度增量的初始值的步骤包括：
根据所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值；
通过以下公式计算所述变轨速度增量的初始值：
Figure BDA0003231774540000065
其中，v表示卫星质心相对地球质心的速度，
Figure BDA0003231774540000066
表示变轨点处半长轴平根，Ndsma表示所述倍率估计值。/>
可选地，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差回复值和所述法向误差回复值对应的径向误差，所述根据最新的空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤进一步包括：
根据以下公式计算动态边界：
Figure BDA0003231774540000071
其中，ENdyn表示动态边界，B表示干涉基线，ERmax表示所述法向误差回复值对应的径向误差；
判断法所述向误差回复值与动态边界的差值的绝对值是否小于或等于预设的应允法向误差偏差；若是，则确定所述变轨速度增量是为最优轨控速度增量。
可选地，所述根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量的步骤包括：
将所述变轨速度增量的初始值作为第一速度增量，计算出第一法向误差回复值和第一动态边界，再计算所述第一法向误差回复值与所述第一动态边界的差值的绝对值作为第一绝对值；
将所述变轨速度增量的初始值乘以预设的速度增量倍率估计值后的结果作为第二速度增量，计算出第二法向误差回复值和第二动态边界，再计算所述第二法向误差回复值与所述第二动态边界的差值的绝对值作为第二绝对值；
若所述第一绝对值小于或等于所述第二绝对值，则将所述第一速度增量作为所述变轨速度增量，否则，将所述第二速度增量作为所述变轨速度增量；
根据如下公式第一次计算所述变轨速度增量的迭代修正量：
Figure BDA0003231774540000072
其中，δV表示所述迭代修正量，ENdyn1表示所述第一动态边界，ENdyn2表示所述第二动态边界，ΔVnst表示所述变轨速度增量，ENnst表示法向误差回复值，ΔV1表示所述第一速度增量，ΔV2表示第二速度增量，EN1表示第一动态边界，EN2表示第二动态边界；
按照如下公式第N次计算所述迭代修正量：
δV＝(ENdyn-ENmax)(ΔVopt-ΔVnst)/(ENmax-ENnst)
其中，N≥2且为整数，ΔVopt表示所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和，ENmax表示法向误差回复值；
所述根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量的步骤进一步包括：
将所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和作为更新后的所述变轨速度增量。
其中，如图4所示，计算过程中，所述第一速度增量对应的法向误差曲线和所述第二速度增量对应的法向误差曲线的图形，以及迭代收敛后的法向误差曲线的图形。
其中，所述倍率估计值，可设为0.8～0.9或1.1～1.2；所述法向误差回复值为解算时段内所有检核点法向误差的绝对值在对应轨圈的极大值由递增转为递减的拐点值；所述收敛条件为所述法向误差回复值与所述动态边界差值的绝对值小于或等于应允法向误差偏差。所述应允法向误差偏差为大于零的实数，可根据实际任务控制精度要求进行设定，例如设定应允法向误差偏差等于2.5m。
在一实施例中，提供了一种SAR卫星面内最优轨控确定装置，如图3所示，所述SAR卫星面内最优轨控确定装置100包括空间轨迹误差矢量计算模块11、管道边界触发检核模块12、面内轨控参数计算模块13、速度增量的迭代修正量计算模块14和最优轨控速度判断模块15。
各功能模块详细说明如下：
空间轨迹误差矢量计算模块11，用于根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
管道边界触发检核模块12，用于根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
面内轨控参数计算模块13，用于根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值，确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
速度增量的迭代修正量计算模块14，用于根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
最优轨控速度判断模块15，用于根据最新的空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量；若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量。
在其中一个实施例中，所述空间轨迹误差矢量建立在地球固连参考架下，所述相对轨道参数包括相对半长轴平根、相对偏心率平根矢量X分量、相对偏心率平根矢量Y分量、相对倾角平根及相对地理经度，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差与径向误差，通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000091
其中，
Figure BDA0003231774540000092
表示所述相对半长轴平根，/>
Figure BDA0003231774540000093
表示所述相对偏心率平根矢量X分量，/>
Figure BDA0003231774540000094
表示所述相对偏心率平根矢量Y分量，/>
Figure BDA0003231774540000095
表示所述相对倾角平根，δλ表示所述相对地理经度；E表示所述空间轨迹误差矢量，r表示卫星质心与地球质心之间的距离，γ表示零偏多普勒偏航导引角，/>
Figure BDA0003231774540000105
表示纬度幅角平根，/>
Figure BDA0003231774540000106
表示倾角平根。
在其中一个实施例中，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差和径向误差，所述法向误差和所述径向误差通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000101
其中，EN表示所述法向误差，ER表示所述径向误差。
在其中一个实施例中，所述变轨点最优纬度幅角平根通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003231774540000102
其中，arctan表示反正切函数，值域范围为[0,2π]。
在其中一个实施例中，所述速度增量的迭代修正量计算模块14包括：
调节单元，用于根据所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值；
初始值计算单元，用于通过以下公式计算所述变轨速度增量的初始值：
Figure BDA0003231774540000103
其中，v表示卫星质心相对地球质心的速度，
Figure BDA0003231774540000104
表示变轨点处半长轴平根，Ndsma表示所述倍率估计值。
迭代修正量单元，用于根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量。
变轨速度增量更新单元，用于将所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和作为更新后的所述变轨速度增量。
进一步地，迭代修正量单元具体还包括：
第一计算单元，用于将所述变轨速度增量的初始值作为第一速度增量，计算出第一法向误差回复值和第一动态边界，再计算所述第一法向误差回复值与所述第一动态边界的差值的绝对值作为第一绝对值；
第二计算单元，用于将所述变轨速度增量的初始值乘以预设的速度增量倍率估计值后的结果作为第二速度增量，计算出第二法向误差回复值和第二动态边界，再计算所述第二法向误差回复值与所述第二动态边界的差值的绝对值作为第二绝对值；
迭代修正量初始计算单元，用于取所述第一绝对值和第二绝对值中最大者作为所述变轨速度增量，再根据如下公式第一次计算所述变轨速度增量的迭代修正量：
Figure BDA0003231774540000111
其中，δV表示所述迭代修正量，ENdyn1表示所述第一动态边界，ENdyn2表示所述第二动态边界，ΔVnst表示所述变轨速度增量，ENnst表示法向误差回复值，ΔV1表示所述第一速度增量，ΔV2表示第二速度增量，EN1表示第一动态边界，EN2表示第二动态边界；
迭代修正量迭代计算单元，用于按照如下公式第N次计算所述迭代修正量：
δV＝(ENdyn-ENmax)(ΔVopt-ΔVnst)/(ENmax-ENnst)
其中，N≥2且为整数，ΔVopt表示所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和，ENmax表示法向误差回复值。
在其中一个实施例中，所述最优轨控速度判断模块15包括：
动态边界计算单元，用于根据以下公式计算动态边界：
Figure BDA0003231774540000112
其中，ENdyn表示动态边界，B表示干涉基线，ERmax表示所述法向误差回复值对应的径向误差；
最优轨控速度增量判断单元，用于判断法所述向误差回复值与动态边界的差值的绝对值是否小于或等于预设的应允法向误差偏差；若是，则确定所述变轨速度增量是为最优轨控速度增量。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤107及该方法的其它扩展和相关步骤的延伸。或者，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中自助售卖机出货异常的处理装置的各模块/单元的功能，例如图3所示模块11至模块15的功能。为避免重复，这里不再赘述。
所述计算机设备可以是服务器、服务器集群或超级计算机。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。
所述存储器可以集成在所述处理器中，也可以与所述处理器分开设置。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中任一项所述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤107及该方法的其它扩展和相关步骤的延伸。或者，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中自助售卖机出货异常的处理装置的各模块/单元的功能，例如图3所示模块11至模块15的功能。为避免重复，这里不再赘述。
上述SAR卫星面内最优轨控确定方法、装置、计算机设备及存储介质，相对于传统方法，无需计算精确的绝对轨道根数使得计算量大幅度降低，同时进一步简化算法流程，降低了计算复杂度、提高了计算效率。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
所述空间轨迹误差矢量包括法向误差回复值和所述法向误差回复值对应的径向误差，根据以下公式计算动态边界：
Figure FDA0004166548420000011
其中，ENdyn表示动态边界，B表示干涉基线，ERmax表示所述法向误差回复值对应的径向误差；判断所述法向误差回复值与动态边界的差值的绝对值是否小于或等于预设的应允法向误差偏差；若是，则确定所述变轨速度增量是为最优轨控速度增量；
若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量；
根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数。
2.根据权利要求1所述的SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，所述空间轨迹误差矢量建立在地球固连参考架下，所述相对轨道参数包括相对半长轴平根、相对偏心率平根矢量X分量、相对偏心率平根矢量Y分量、相对倾角平根及相对地理经度，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差与径向误差，通过以下公式计算得到：
Figure FDA0004166548420000021
其中，
Figure FDA0004166548420000022
表示所述相对半长轴平根，/>
Figure FDA0004166548420000023
表示所述相对偏心率平根矢量X分量，/>
Figure FDA0004166548420000024
表示所述相对偏心率平根矢量Y分量，/>
Figure FDA0004166548420000025
表示所述相对倾角平根，δλ表示所述相对地理经度；E表示所述空间轨迹误差矢量，r表示卫星质心与地球质心之间的距离，γ表示零偏多普勒偏航导引角，/>
Figure FDA0004166548420000026
表示纬度幅角平根，/>
Figure FDA0004166548420000027
表示倾角平根。/>
3.根据权利要求2所述的SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，所述空间轨迹误差矢量包括法向误差和径向误差，所述法向误差和所述径向误差通过以下公式计算得到：
Figure FDA0004166548420000028
其中，EN表示所述法向误差，ER表示所述径向误差。
4.根据权利要求2所述的SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，所述变轨点最优纬度幅角平根通过以下公式计算得到：
Figure FDA0004166548420000029
其中，arctan表示反正切函数，值域范围为[0,2π]。
5.根据权利要求2所述的SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，确定所述变轨速度增量的初始值的步骤包括：
根据所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值；
通过以下公式计算所述变轨速度增量的初始值：
Figure FDA0004166548420000031
其中，v表示卫星质心相对地球质心的速度，
Figure FDA0004166548420000032
表示变轨点处半长轴平根，Ndsma表示所述倍率估计值。
6.根据权利要求1所述的SAR卫星面内最优轨控确定方法，其特征在于，所述根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量的步骤包括：
将所述变轨速度增量的初始值作为第一速度增量，计算出第一法向误差回复值和第一动态边界，再计算所述第一法向误差回复值与所述第一动态边界的差值的绝对值作为第一绝对值；
将所述变轨速度增量的初始值乘以预设的速度增量倍率估计值后的结果作为第二速度增量，计算出第二法向误差回复值和第二动态边界，再计算所述第二法向误差回复值与所述第二动态边界的差值的绝对值作为第二绝对值；
若所述第一绝对值小于或等于所述第二绝对值，则将所述第一速度增量作为所述变轨速度增量，否则，将所述第二速度增量作为所述变轨速度增量；
根据如下公式第一次计算所述变轨速度增量的迭代修正量：
Figure FDA0004166548420000033
其中，δV表示所述迭代修正量，ENdyn1表示所述第一动态边界，ENdyn2表示所述第二动态边界，ΔVnst表示所述变轨速度增量，ENnst表示法向误差回复值，ΔV1表示所述第一速度增量，ΔV2表示第二速度增量，EN1表示第一动态边界，EN2表示第二动态边界；
按照如下公式第N次计算所述迭代修正量：
δV＝(ENdyn-ENmax)(ΔVopt-ΔVnst)/(ENmax-ENnst)
其中，N≥2且为整数，ΔVopt表示所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和，ENmax表示法向误差回复值；
所述根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量的步骤进一步包括：
将所述变轨速度增量与所述迭代修正量之和作为更新后的所述变轨速度增量。
7.一种SAR卫星面内最优轨控确定装置，其特征在于，包括：
空间轨迹误差矢量计算模块，用于根据卫星实际运行轨迹数据和参考轨迹数据计算检核点处的相对轨道参数，计算卫星空间轨迹误差矢量；
管道边界触发检核模块，用于根据所述空间轨迹误差矢量，检核卫星是否触发管道边界；若触发，则输出管道边界触发结果；
面内轨控参数计算模块，用于根据所述管道边界触发结果确定卫星是否需要执行面内轨道调整；若需执行面内轨道调整，则利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴调节倍率估计值，确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量；
速度增量的迭代修正量计算模块，用于根据所述变轨速度增量的迭代修正量更新所述变轨速度增量，根据更新的所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，循环所述利用所述相对轨道参数和初始轨控半长轴确定执行轨控的截止历元、变轨点最优纬度幅角平根及变轨速度增量，至所述根据最新的所述空间轨迹误差矢量及预设条件判断所述变轨速度增量是否为最优轨控速度增量的步骤，直至更新的所述变轨速度增量为所述最优轨控速度增量时，将对应的截止历元、对应的最优纬度幅角平根以及所述最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；
最优轨控速度判断模块，用于所述空间轨迹误差矢量包括法向误差回复值和所述法向误差回复值对应的径向误差，根据以下公式计算动态边界：
Figure FDA0004166548420000041
其中，ENdyn表示动态边界，B表示干涉基线，ERmax表示所述法向误差回复值对应的径向误差；判断所述法向误差回复值与动态边界的差值的绝对值是否小于或等于预设的应允法向误差偏差；若是，则确定所述变轨速度增量是为最优轨控速度增量；若所述变轨速度增量为最优轨控速度增量，则将所述截止历元、所述最优纬度幅角平根和最优轨控速度增量确定为最优面内轨控参数；若所述变轨速度增量不为最优轨控速度增量，则根据所述变轨速度增量更新所述相对轨道参数和所述空间轨迹误差矢量，并根据所述变轨速度增量确定所述变轨速度增量的迭代修正量。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，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至6中任一项所述SAR卫星面内最优轨控确定方法的步骤。
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