基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统

    专利2026-06-29  25


    本发明涉及卫星数传通信,具体地,涉及一种基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统,同时提供了一种相应的计算机终端和计算机可读存储介质。


    背景技术:

    1、卫星在轨运行中,每天载荷数据需要占用大量的时间下传,在图像数据量大、压缩比更小的时候,所需要的下传时间更久,地面站支持的数据接收时间比较紧张,几乎没有余量,严重影响了卫星在轨运控的工作效率。因此,针对数传导引时间的优化非常有必要。

    2、目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。


    技术实现思路

    1、本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供了一种基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统,同时提供了一种相应的计算机终端和计算机可读存储介质。

    2、根据本发明的一个方面,提供了一种基于多站数传的数传导引时间优化方法,包括:

    3、在两站接力情况下,分别获取前序站的入境时刻t0和出境时刻t1以及后序站的入境时刻t2和出境时刻t3;

    4、计算由前序站的出境时刻t1导引至后续站的入境时刻t2的接力时间δt;

    5、计算所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin;

    6、对所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin近似仿真,得到的所述近似数值最优解δtmin的近似值即为数传导引时间的最优解,完成对数传导引时间的优化。

    7、优选地,所述在两站接力情况下,分别获取前序站的入境时刻t0和出境时刻t1以及后序站的入境时刻t2和出境时刻t3,包括:

    8、在卫星天线坐标系下,天线主动轴转动角变化曲线为天线从动轴转动角变化曲线为θant_β(t)=θ(t),则和θ1ant_β(t)构成前序站的曲线,和θ2ant_β(t)构成后序站的曲线;

    9、根据所述前序站的曲线和后序站的曲线,分别获取前序站的出、入境时刻为t1、t0和后序站的出、入境时刻为t3、t2。

    10、优选地,所述计算由前序站的出境时刻t1导引至后续站的入境时刻t2的接力时间δt,包括:

    11、根据天线主动轴转动的角度和天线从动轴转动的角度δθ,得到接力时间δt,其中:

    12、

    13、δθ=|θ2ant_β(tβ2)-θ1ant_β(tβ1)|,tβ1∈[t0,t1],tβ2∈[t2,t3]

    14、式中,为后序站的天线主动轴转动角变化曲线,为前序站的天线主动轴转动角变化曲线,θ2ant_β(tβ2)为后序站的天线从动轴转动角变化曲线,θ1ant_β(tβ1)为前序站的天线从动轴转动角变化曲线。

    15、优选地,所述计算所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin,包括:

    16、对于tα1∈[t0,t1],tα2∈[t2,t3]和tβ1∈[t0,t1],tβ2∈[t2,t3],tα2,tβ1,tβ2,使得:

    17、

    18、δtmin=(δγmin-10)+20)                         (2)。

    19、优选地,所述对所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin近似仿真,得到的所述近似数值最优解δtmin的近似值即为数传导引时间的最优解,包括:

    20、和δθ通过近似仿真,得到:

    21、

    22、δθ≈|θ2ant_β(t1)-θ1ant_β(t1)|

    23、得到所述近似数值最优解δtmin的近似值为:

    24、

    25、δtmin≈(δγ-10)+20)(4)。

    26、根据本发明的另一个方面,提供了一种基于多站数传的数传导引时间优化系统,包括:

    27、出入境时刻获取模块,该模块用于在两站接力情况下,分别获取前序站的入境时刻t0和出境时刻t1以及后序站的入境时刻t2和出境时刻t3;

    28、接力时间计算模块,该模块用于计算由前序站的出境时刻t1导引至后续站的入境时刻t2的接力时间δt;

    29、最优解计算模块,该模块用于计算所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin;

    30、近似仿真模块,该模块用于对所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin近似仿真,得到的所述近似数值最优解δtmin的近似值即为数传导引时间的最优解,完成对数传导引时间的优化。

    31、根据本发明的第三个方面,提供了一种计算机终端,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时可用于执行本发明上述中任一项所述的方法,或,运行本发明上述中所述的系统。

    32、根据本发明的第四个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时可用于执行本发明上述中任一项所述的方法,或,运行本发明上述中所述的系统。

    33、由于采用了上述技术方案,本发明与现有技术相比,具有如下至少一项的有益效果:

    34、本发明提供的基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统,针对两站数传及多站数传的情况,在两站接力情况时,在轨运控需要根据每天真实轨道特性,安排两站进行配对接力,并且根据接力时间,上注接力站的出入境星历表,能够实现平均每天通信时间可以大幅增加。

    35、本发明提供的基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统,针对两站数传及多站数传的情况对卫星系统进行了详细的仿真分析和计算复核,大大优化了数传导引时间,平均每天通信时间可以大幅增加。



    技术特征:

    1.一种基于多站数传的数传导引时间优化方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基于多站数传的数传导引时间优化方法,其特征在于,所述在两站接力情况下,分别获取前序站的入境时刻t0和出境时刻t1以及后序站的入境时刻t2和出境时刻t3,包括:

    3.根据权利要求1所述的基于多站数传的数传导引时间优化方法,其特征在于,所述计算由前序站的出境时刻t1导引至后续站的入境时刻t2的接力时间δt,包括:

    4.根据权利要求3所述的基于多站数传的数传导引时间优化方法,其特征在于,所述计算所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin,包括:

    5.根据权利要求4所述的基于多站数传的数传导引时间优化方法,其特征在于,所述对所述接力时间δt的近似数值最优解δtmin近似仿真,得到的所述近似数值最优解δtmin的近似值即为数传导引时间的最优解,包括:

    6.一种基于多站数传的数传导引时间优化系统,其特征在于,包括:

    7.一种计算机终端,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时可用于执行权利要求1-5中任一项所述的方法,或,运行权利要求6所述的系统。

    8.一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,该程序被处理器执行时可用于执行权利要求1-5中任一项所述的方法,或,运行权利要求6所述的系统。


    技术总结
    本发明提供了一种基于多站数传的数传导引时间优化方法及系统,该方法及系统针对卫星优化数传接力时间、接力时机及复核每天通信时间等问题,对卫星系统进行了详细的仿真分析和计算复核,实现了一种数传导引时间优化技术。包括:在两站接力情况下,分别获取前序站的入境时刻和出境时刻以及后序站的入境时刻和出境时刻;计算由前序站的出境时刻导引至后续站的入境时刻的接力时间;计算所述接力时间的近似数值最优解;对所述接力时间的近似数值最优解近似仿真,得到的所述近似数值最优解的近似值即为数传导引时间的最优解,完成对数传导引时间的优化。本发明在两站接力情况时,平均每天通信时间可以大幅增加。

    技术研发人员:包丽平,范森权,付碧红,常亮,姬聪云
    受保护的技术使用者:中国科学院微小卫星创新研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-98439.html

    最新回复(0)