一种卫星轨道机动时段的探测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种卫星轨道机动时段的探测方法及系统。所述方法包括：在广播星历中获取目标卫星的探测平方根序列和健康状态标识序列；计算所述探测平方根序列中所有相邻历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到探测差序列；根据所述探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列；确定所述机动历元序列中任意一个历元为标识历元；在所述健康状态标识序列中从所述标识历元对应的健康状态向前搜索直到搜索到停止标识并确定所述停止标识对应的历元为健康历元；确定所述标识历元与所述健康历元之间的时段为所述目标卫星的轨道机动时段。本发明专利技术可以探测卫星的轨道机动时段。时段。时段。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星轨道机动时段的探测方法及系统


[0001]本专利技术涉及卫星机动探测领域，特别是涉及一种卫星轨道机动时段的探测方法及系统。

技术介绍

[0002]北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是由静止轨道卫星(Geostationary Orbit，GEO)、倾斜同步轨道卫星(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit，IGSO)和中高轨卫星(Medium Earth Orbit，MEO)构成的混合星座。GEO和IGSO卫星由于受到非球形地球引力摄动和日月引力摄动等因素的影响，需要定期进行轨道机动，才能使卫星保持在预期的轨道位置但是卫星的轨道机动将导致卫星空间信号异常，使导航系统空间信号的可用性和连续性造成损失，从而对导航定位用户的服务性能产生影响，导致用户定位存在危险误导信息，影响系统的服务性能。因此有必要对卫星的轨道机动时段进行探测，现有的轨道机动探测主要采用精密定轨中的推力估计、定位中的观测残差、载波相位历元间差分以及测速模型估计卫星位置等方法，算法较为复杂且计算量大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种卫星轨道机动时段的探测方法及系统，计算简单可以快速探测卫星的轨道机动时段。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种卫星轨道机动时段的探测方法，包括：
[0006]在广播星历中获取目标卫星的探测平方根序列和健康状态标识序列；所述探测平方根序列为所述目标卫星在设定探测时间段内各历元的卫星轨道长半轴的平方根组成的序列；所述健康状态标识序列为所述目标卫星在所述设定探测时间段内各历元的健康状态组成的序列；
[0007]计算所述探测平方根序列中所有相邻历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到探测差序列；
[0008]根据所述探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列；
[0009]确定所述机动历元序列中任意一个历元为标识历元；
[0010]在所述健康状态标识序列中从所述标识历元对应的健康状态向前搜索直到搜索到停止标识并确定所述停止标识对应的历元为健康历元；所述停止标识的健康状态为健康；
[0011]确定所述标识历元与所述健康历元之间的时段为所述目标卫星的轨道机动时段。
[0012]可选的，所述探测阈值的确定方法为：
[0013]在广播星历中获取所述目标卫星在设定历史时间段内各历史历元的卫星轨道长半轴的平方根组成训练平方根序列；
[0014]计算所述训练平方根序列中所有相邻历史历元的卫星轨道长半轴的平方根的差
值得到训练差序列；
[0015]确定所述训练差序列中大于第一设定范围的差值为所述目标卫星的探测阈值。
[0016]可选的，在所述计算所述训练平方根序列中所有相邻的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到训练差序列之前还包括：
[0017]计算所述训练平方根序列的截尾均值；
[0018]根据所述截尾均值和设定截尾参数对所述训练平方根序列进行数据剔除操作得到剔除后的训练平方根序列。
[0019]可选的，所述根据探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列，具体包括：
[0020]计算所述探测差序列中各历元对应的差值的绝对值；
[0021]将所述探测差序列中所有符合设定条件的差值对应的历元确定为历元序列；所述设定条件为差值的绝对值大于所述探测阈值；
[0022]将所述历元序列中相邻历元删除得到机动历元序列。
[0023]一种卫星轨道机动时段的探测系统，包括：
[0024]获取模块，用于在广播星历中获取目标卫星的探测平方根序列和健康状态标识序列；所述探测平方根序列为所述目标卫星在设定探测时间段内各历元的卫星轨道长半轴的平方根组成的序列；所述健康状态标识序列为所述目标卫星在所述设定探测时间段内各历元的健康状态组成的序列；
[0025]探测差序列确定模块，用于计算所述探测平方根序列中所有相邻历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到探测差序列；
[0026]机动历元序列确定模块，用于根据所述探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列；
[0027]标识历元确定模块，用于确定所述机动历元序列中任意一个历元为标识历元；
[0028]健康历元确定模块，用于在所述健康状态标识序列中从所述标识历元对应的健康状态向前搜索直到搜索到停止标识并确定所述停止标识对应的历元为健康历元；所述停止标识的健康状态为健康；
[0029]轨道机动时段确定模块，用于确定所述标识历元与所述健康历元之间的时段为所述目标卫星的轨道机动时段。
[0030]可选的，所述机动历元序列确定模块包括：
[0031]训练平方根序列获取单元，用于在广播星历中获取所述目标卫星在设定历史时间段内各历史历元的卫星轨道长半轴的平方根组成训练平方根序列；
[0032]训练差序列确定单元，用于计算所述训练平方根序列中所有相邻历史历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到训练差序列；
[0033]探测阈值确定单元，用于确定所述训练差序列中大于第一设定范围的差值为所述目标卫星的探测阈值。
[0034]可选的，所述机动历元序列确定模块还包括：
[0035]截尾均值确定单元，用于计算所述训练平方根序列的截尾均值；
[0036]训练平方根序列确定单元，用于根据所述截尾均值和设定截尾参数对所述训练平方根序列进行数据剔除操作得到剔除后的训练平方根序列。
[0037]可选的，所述机动历元序列确定模块，包括：
[0038]绝对值计算单元，用于计算所述探测差序列中各历元对应的差值的绝对值；
[0039]历元序列确定单元，用于将所述探测差序列中所有符合设定条件的差值对应的历元确定为历元序列；所述设定条件为差值的绝对值大于所述探测阈值；
[0040]机动历元序列确定单元，用于将所述历元序列中相邻历元删除得到机动历元序列。
[0041]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术仅利用卫星轨道长半轴的平方根和健康状态标识作为输入数据进行轨道机动探测，计算简单能够快速探测卫星的轨道机动和修复时段。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0043]图1为本专利技术提供的一种卫星轨道机动时段的探测方法的流程图；
[0044]图2为本专利技术提供的更具体的卫星轨道机动时段的探测方法的流程图；
[0045]图3为本专利技术提供的卫星轨道机动时段的探测系统的框图；
[0046]图4为利用本专利技术提供的2015年部分G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星轨道机动时段的探测方法，其特征在于，包括：在广播星历中获取目标卫星的探测平方根序列和健康状态标识序列；所述探测平方根序列为所述目标卫星在设定探测时间段内各历元的卫星轨道长半轴的平方根组成的序列；所述健康状态标识序列为所述目标卫星在所述设定探测时间段内各历元的健康状态组成的序列；计算所述探测平方根序列中所有相邻历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到探测差序列；根据所述探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列；确定所述机动历元序列中任意一个历元为标识历元；在所述健康状态标识序列中从所述标识历元对应的健康状态向前搜索直到搜索到停止标识并确定所述停止标识对应的历元为健康历元；所述停止标识的健康状态为健康；确定所述标识历元与所述健康历元之间的时段为所述目标卫星的轨道机动时段。2.根据权利要求1所述的一种卫星轨道机动时段的探测方法，其特征在于，所述探测阈值的确定方法为：在广播星历中获取所述目标卫星在设定历史时间段内各历史历元的卫星轨道长半轴的平方根组成训练平方根序列；计算所述训练平方根序列中所有相邻历史历元的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到训练差序列；确定所述训练差序列中大于第一设定范围的差值为所述目标卫星的探测阈值。3.根据权利要求2所述的一种卫星轨道机动时段的探测方法，其特征在于，在所述计算所述训练平方根序列中所有相邻的卫星轨道长半轴的平方根的差值得到训练差序列之前还包括：计算所述训练平方根序列的截尾均值；根据所述截尾均值和设定截尾参数对所述训练平方根序列进行数据剔除操作得到剔除后的训练平方根序列。4.根据权利要求1所述的一种卫星轨道机动时段的探测方法，其特征在于，所述根据探测差序列中各历元对应的差值和探测阈值确定机动历元序列，具体包括：计算所述探测差序列中各历元对应的差值的绝对值；将所述探测差序列中所有符合设定条件的差值对应的历元确定为历元序列；所述设定条件为差值的绝对值大于所述探测阈值；将所述历元序列中相邻历元删除得到机动历元序列。5.一种卫星轨道机动时段的探测系统，其特征在于，包括：获取模块，用于在广播星历中获取目标卫星的探测平方根序列和健康状态标识序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：范丽红，涂锐，卢晓春，洪菊，李芳馨，张世旋，韩军强，张睿，张鹏飞，王思遥，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：