一种大气密度探测数据的标校方法和设备技术

提供一种大气密度探测数据的标校方法和设备，所述标校方法包括：获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值，其中，所述标校参数通过多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值而被确定。采用上述大气密度探测数据的标校方法和设备，可提高探测大气密度的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种大气密度探测数据的标校方法和设备
本专利技术总体说来涉及空间物理
，更具体地讲，涉及一种大气密度探测数据的标校方法和设备。
技术介绍
目前，由于大气密度探测器(如，真空计)的体积小、质量轻、成本低，使得利用星载热层大气密度探测器来探测大气密度的方式成为探测热层的大气密度的重要手段。但是该大气密度探测器的相关测量参数通常在地面进行试验确定，在大气密度探测器搭载卫星上天后，其相关测量参数可能会发生偏移，也就是说，在搭载卫星上天后大气密度探测器的测量结果会存在一定的偏差，导致对大气密度的测量结果不够准确。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种大气密度探测数据的标校方法和设备，以提高对大气密度的探测的准确性。根据本专利技术示例性实施例的一方面，提供一种大气密度探测数据的标校方法，所述标校方法包括：获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值，其中，所述标校参数通过多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值而被确定。可选地，所述标校参数可用于指示大气密度反演值与大气密度实测值之间的偏差，其中，可通过对所述多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值进行拟合来获得所述标校参数。可选地，所述标校方法可还包括：获得所述多个预定时间间隔中的每个预定时间间隔内的平均大气密度反演值，其中，任一预定时间间隔内的平均大气密度反演值可通过以下方式获得：确定在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率；利用所述卫星轨道衰变率计算在所述任一预定时间间隔内的平均大气密度反演值。可选地，确定在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率的步骤可包括：基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道实测数据，获得卫星飞行轨道的第一轨道半长轴；基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道预报数据，获得卫星飞行轨道的第二轨道半长轴；根据第一轨道半长轴和第二轨道半长轴，计算在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率。可选地，卫星轨道实测数据可包括卫星与地心的实测距离和卫星实测速度，其中，可利用下面的公式来计算卫星飞行轨道的第一轨道半长轴：其中，a′t1为卫星飞行过程中的t1时刻的第一轨道半长轴，r′t1为t1时刻的卫星与地心的实测距离，v′t1为t1时刻的卫星实测速度，μ为万有引力常数和地球质量的乘积，t1时刻为所述任一预定时间间隔的结束时间点。可选地，卫星轨道预报数据可包括卫星与地心的预报距离和卫星预报速度，其中，可利用下面的公式来计算卫星飞行轨道的第二轨道半长轴：其中，a″t1为卫星飞行过程中的t1时刻的第二轨道半长轴，r″t1为t1时刻的卫星与地心的预报距离，v″t1为t1时刻的卫星预报速度，μ为万有引力常数和地球质量的乘积，t1时刻为所述任一预定时间间隔的结束时间点。可选地，在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率可为第一时刻的第一轨道半长轴与第一时刻的第二轨道半长轴的差值同第一时刻与第二时刻的差值的比值，其中，第一时刻可为所述任一预定时间间隔的结束时间点，第二时刻可为所述任一预定时间间隔的开始时间点。可选地，所述任一预定时间间隔内的卫星轨道预报数据可通过以下方式获得：选取第二时刻的卫星轨道实测数据作为初轨，通过卫星定轨操作，获得从第二时刻到第一时刻的卫星轨道预报数据，其中，第一时刻可为所述任一预定时间间隔的结束时间点，第二时刻可为所述任一预定时间间隔的开始时间点。可选地，所述任一预定时间间隔对应的时间长度可基于卫星实测位置的测量误差精度和/或卫星飞行过程中所受的平均大气阻力的大小来确定。可选地，卫星实测位置的测量误差精度越大，则所述任一预定时间间隔对应的时间长度可越长，卫星实测位置的测量误差精度越小，则所述任一预定时间间隔对应的时间长度可越短，卫星飞行过程中所受的平均大气阻力越大，则所述任一预定时间间隔对应的时间长度可越短，卫星飞行过程中所受的平均大气阻力越小，则所述任一预定时间间隔对应的时间长度可越长。可选地，利用所述卫星轨道衰变率计算在所述任一预定时间间隔内的平均大气密度反演值的步骤可包括：获取所述任一预定时间间隔内的卫星轨道实测数据；利用获取的卫星轨道实测数据计算第一时刻的轨道根数真近点角、偏心率和平均角速度；根据在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率、第一时刻的轨道根数真近点角、偏心率和平均角速度计算大气密度，将计算的大气密度作为所述任一预定时间间隔内的平均大气密度，其中，第一时刻可为所述任一预定时间间隔的结束时间点。可选地，可通过以下方式来利用多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值确定标校参数：构建用于反映大气密度反演值与大气密度实测值和标校参数之间关系的函数；利用所述多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值对所述函数进行求解，以获得标校参数。可选地，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值的步骤可包括：将所述标校参数和获取的大气密度实测值代入到所述函数中，获得的大气密度反演值，将获得的大气密度反演值作为大气密度修正值。可选地，所述函数可利用如下公式表示：ρz＝c×(ρs+d)2其中，ρz为大气密度反演值，ρs为大气密度实测值，c和d为标校参数。可选地，获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值的步骤可包括：通过被布置在卫星上的大气密度探测器检测在不同时间点的大气密度实测值。根据本专利技术示例性实施例的另一方面，提供一种大气密度探测数据的标校设备，所述标校设备包括：获取单元，获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值，修正单元，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值，其中，所述标校参数通过多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值而被确定。可选地，所述标校参数可用于指示大气密度反演值与大气密度实测值之间的偏差，其中，所述标校设备可还包括：标校参数确定单元，通过对所述多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值进行拟合来获得所述标校参数。可选地，所述标校设备可还包括：平均大气密度反演值确定单元，获得所述多个预定时间间隔中的每个预定时间间隔内的平均大气密度反演值，其中，平均大气密度反演值确定单元可包括：卫星轨道衰变率确定子单元，确定在所述多个预定时间间隔中的每个预定时间间隔内的卫星轨道衰变率；大气密度反演值确定子单元，利用所述卫星轨道衰变率计算在每个预定时间间隔内的平均大气密度反演值。可选地，卫星轨道衰变率确定子单元可通过以下方式确定在任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率：基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道实测数据，获得卫星飞行轨道的第一轨道半长轴，基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道预报数据，获得卫星飞行轨道的第二轨道半长轴，根据第一轨道半长轴和第二轨道半长轴，计算在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率。可选地，卫星轨道实测数据可包括卫星与地心的实测距离和卫星实测速度，其中，卫星轨道衰变率确定子单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气密度探测数据的标校方法，所述标校方法包括：获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值，其中，所述标校参数通过多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值而被确定。

【技术特征摘要】
1.一种大气密度探测数据的标校方法，所述标校方法包括：获取在卫星飞行过程中的不同时间点的大气密度实测值，利用预先确定的标校参数对获取的大气密度实测值进行修正，获得在不同时间点的大气密度修正值，其中，所述标校参数通过多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值而被确定。2.根据权利要求1所述的标校方法，其中，所述标校参数用于指示大气密度反演值与大气密度实测值之间的偏差，其中，通过对所述多个预定时间间隔内的平均大气密度反演值和所述多个预定时间间隔内的平均大气密度实测值进行拟合来获得所述标校参数。3.根据权利要求1或2所述的标校方法，所述标校方法还包括：获得所述多个预定时间间隔中的每个预定时间间隔内的平均大气密度反演值，其中，任一预定时间间隔内的平均大气密度反演值通过以下方式获得：确定在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率；利用所述卫星轨道衰变率计算在所述任一预定时间间隔内的平均大气密度反演值。4.根据权利要求3所述的标校方法，其中，确定在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率的步骤包括：基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道实测数据，获得卫星飞行轨道的第一轨道半长轴；基于所述任一预定时间间隔内的卫星轨道预报数据，获得卫星飞行轨道的第二轨道半长轴；根据第一轨道半长轴和第二轨道半长轴，计算在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率。5.根据权利要求4所述的标校方法，其中，在所述任一预定时间间隔内的卫星轨道衰变率为第一时刻的第一轨道半长轴与第一时刻的第二轨道半长轴的差值同第一时刻与第二时刻的差值的比值，其中，第一时刻为所述任一预定时间间隔的结束时间点，第二时刻为所述任一预定时间间隔的开始时间点。6.根据权利要求4所述的标校方法，其中，所述任一预定时间间隔内的卫星轨道预报数据通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光明，李勰，唐歌实，刘舒莳，曹建峰，满海钧，李翠兰，高红，高峰，杨成，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二零部队，
类型：发明
国别省市：北京,11