CN115994982B

CN115994982B - 一种基于osg的巨型星座态势展示方法

Info

Publication number: CN115994982B
Application number: CN202310284694.5A
Authority: CN
Inventors: 牛威; 胡煜; 徐凯凯; 万鑫垚; 李晓庆; 潘有育
Original assignee: Zhongke Xingtu Measurement And Control Technology Co ltd
Current assignee: Zhongke Xingtu Measurement And Control Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-22
Filing date: 2023-03-22
Publication date: 2023-07-07
Anticipated expiration: 2043-03-22
Also published as: CN115994982A

Abstract

本发明公开了一种基于OSG的巨型星座态势展示方法，包括：S1，对每颗卫星编号；为不同地面站配置不同颜色；设置不同颜色区分卫星状态；设置双向线条表示星地通信线路；S2，星地通信时显示对地覆盖范围，站点切换时覆盖颜色发生变化；卫星故障进入步骤S3，地面站故障进入步骤S3’；S3，颜色闪烁标记卫星状态，不显示星地通信线路和对地覆盖范围；处置故障时实时旋转卫星姿态角度；S3’，颜色闪烁标记地面站状态，不显示星地通信连线；S4，以局部三维模型展示地面站天线分布，获取天线实时转角数据控制模型转动，转角数值列表；S5，星座信息图表分类，实时展示更新；S6，点选查看所选卫星运行状况数据。OSG三维显示技术，提高了星座态势展示的效能。

Description

一种基于OSG的巨型星座态势展示方法

技术领域

本发明属于卫星星座态势展示技术领域，特别涉及一种基于OSG的巨型星座态势展示方法。

背景技术

随着商业航天的发展，星座态势展示得到了越来越多的应用。现有的星座态势展示方法只是基于卫星位置的展示，缺乏对整体星座的覆盖范围、星地之间的链路通信进行分层展示，传统态势展示大多基于正常的运行态势，无法分层多角度的展示各种星座相关的信息。

发明内容

为了解决现有问题，本发明提供了一种基于OSG的巨型星座态势展示方法，能够多层次多角度的展示星座态势，具体方案如下：

一种基于OSG的巨型星座态势展示方法，包括以下步骤：

S1，基于OSG构建三维场景，包括基于地球模型构建的地面站天线模型、以及卫星的星座模型；在所述星座模型中，按轨道面的个数和位于同轨道面的第几颗卫星，对星座中的每颗卫星进行编号，并设置不同的颜色以区分卫星的状态；在地面站天线模型中为不同的地面站配置不同的颜色；设置双向流通的线条表示地面站与卫星之间的通信线路；

S2，卫星与地面站进行通信时，获取地面站颜色，根据卫星的载荷参数显示卫星的对地覆盖范围，在站点切换时，载荷覆盖的颜色发生相应的变化；当卫星故障时，进入步骤S3，当地面站故障时，进入步骤S3’；

S3，展示卫星故障处置场景时，以警示的颜色加闪烁的方式标记卫星的状态，并且卫星故障后，不显示卫星与地面站的通信线路和卫星对地面的覆盖范围；处置卫星故障时，可根据星座设计方提供的处置方案实时旋转卫星姿态角度；

S3’，地面站故障时，以警示的颜色加闪烁的方式标记地面站的状态，并且地面站故障后，不显示地面站与卫星的通信连线；

S4，以局部三维模型的方式展示地面站天线的分布情况，获取地面站天线的实时转角数据，并且控制所述地面站天线模型的转动，以列表的形式展示出转角数值；

S5，以图表的方式分类展示星座相关的整体信息，并且根据星座的运行状况数据实时变化进行实时展示更新；

S6，通过点选的方式查看所选卫星的运行状况数据。

优选的，步骤S1中所述卫星的状态包括开机、关机和故障。

优选的，步骤S3中的星座设计方提供的处置方案包括：若单颗卫星故障，可以采用同一轨道面的前3颗卫星和后3颗卫星来进行俯仰角姿态调整，前三颗卫星向后/前调整姿态，后三颗卫星向前/后调整姿态，最终达到对故障卫星未覆盖区域的全覆盖。

优选的，步骤S5中星座的运行状况数据包括星座覆盖率、星座运行状态、地面站网信息、故障告警信息、用户信息。

优选的，所述地面站网信息包括地面站的天气、天线健康状态、分系统运行状态和组网运行状态。

本发明还揭示了一种计算机可读存储介质，介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如上述任一的基于OSG的巨型星座态势展示方法。

本发明还揭示了一种计算机系统，包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如上述的任一基于OSG的巨型星座态势展示方法。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的巨型星座态势展示方法，通过OSG三维显示技术来实现，有效的提高了星座态势展示的效率和性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

附图说明如下：

图1，本发明的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，一种基于OSG的巨型星座态势展示方法，包括以下步骤：

S1，基于OSG构建三维场景，包括基于地球模型构建的地面站天线模型、以及卫星的星座模型；在所述星座模型中，按轨道面的个数和位于同轨道面的第几颗卫星，对星座中的每颗卫星进行编号，并设置不同的颜色以区分卫星的状态；其中，所述卫星的状态包括开机、关机和故障。在地面站天线模型中为不同的地面站配置不同的颜色。设置双向流通的线条表示卫星在经过地面站时，若与地面站有通信，地面站与卫星之间的通信线路。

S2，卫星与地面站进行通信时，获取地面站颜色，根据卫星的载荷参数显示卫星的对地覆盖范围，在站点切换时，载荷覆盖的颜色发生相应的变化；具体地，相邻的地面站配置不同的颜色，卫星与地面站连接时，修改卫星地面覆盖的颜色为连接的地面站颜色，可以明显看出此时卫星与哪个地面站连接。当卫星故障时，进入步骤S3，当地面站故障时，进入步骤S3’；

S3，展示卫星故障处置场景时，以警示的颜色加闪烁的方式标记卫星的状态，并且卫星故障后，不显示卫星与地面站的通信线路和卫星对地面的覆盖范围；处置卫星故障时，可根据星座设计方提供的处置方案实时旋转卫星姿态角度；其中，星座设计方提供的处置方案包括：若单颗卫星故障，可以采用同一轨道面的前3颗卫星和后3颗卫星来进行俯仰角姿态调整，前三颗卫星向后/前调整姿态，后三颗卫星向前/后调整姿态，最终达到对故障卫星未覆盖区域的全覆盖。

S4，以局部三维模型的方式展示地面站天线的分布情况，获取地面站天线的实时转角数据，并且控制所述地面站天线模型的转动，以列表的形式展示出转角数值；具体地，通过OSG添加一个模型节点，在设计模型的时候，将雷达的模型节点设计为可转动的，通过实时的角度值控制天线的旋转。

S5，以图表的方式分类展示星座相关的整体信息，并且根据星座的运行状况数据实时变化进行实时展示更新；其中，星座的运行状况数据包括星座覆盖率、星座运行状态、地面站网信息、故障告警信息、用户信息，所述地面站网信息包括地面站的天气、天线健康状态、分系统运行状态和组网运行状态。

S6，通过点选的方式查看所选卫星的运行状况数据，包括卫星分系统的状态特征、故障树的显示和遥测滚动信息。具体地，点选的实现方法为：创建模型Node节点和Group组节点，将模型Node节点添加到Group组节点上，对Viewer的Hander方法，自定义的鼠标点击事件的处理逻辑，在鼠标点击事件中判断当前鼠标点击的坐标是否与模型相交，如果相交则返回模型信息。

本发明提出的巨型星座态势展示方法，通过OSG三维显示技术来实现，是通过OSGEarth三维数字地球引擎来完成态势显示，OSGEarth在OSG的基础上实现了地理数据的加载、模型加载和基本点、线、面的绘制，有效的提高了星座态势展示的效果和性能。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟 (disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

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。

Claims

1.一种基于OSG的巨型星座态势展示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3，在展示卫星故障处置场景时，以警示的颜色加闪烁的方式标记卫星的状态，并且卫星故障后，不显示卫星与地面站的通信线路和卫星对地面的覆盖范围；在处置卫星故障时，可根据星座设计方提供的处置方案实时旋转卫星姿态角度；

S6，通过点选的方式查看所选卫星的运行状况数据。

2.根据权利要求1所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法，其特征在于：步骤S1中所述卫星的状态包括开机、关机和故障。

3.根据权利要求1所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法，其特征在于，步骤S3中的星座设计方提供的处置方案包括：若单颗卫星故障，可以采用同一轨道面的前3颗卫星和后3颗卫星来进行俯仰角姿态调整，前三颗卫星向后/前调整姿态，后三颗卫星向前/后调整姿态，最终达到对故障卫星未覆盖区域的全覆盖。

4.根据权利要求1所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法，其特征在于：步骤S5中星座的运行状况数据包括星座覆盖率、星座运行状态、地面站网信息、故障告警信息、用户信息。

5.根据权利要求4所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法，其特征在于：所述地面站网信息包括地面站的天气、天线健康状态、分系统运行状态和组网运行状态。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如权利要求1至5中任一项所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法。

7.一种计算机系统，其特征在于：包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求1至5中任一项所述的基于OSG的巨型星座态势展示方法。