本申请提供一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法、装置及电子设备，属于航天技术领域，该方法包括：获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，以及获取该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在赤道坐标系下的法向量，赤道矢量为从赤道坐标系的原点指向预设时刻太阳的中心点的单位矢量；基于法向量和赤道矢量，得到卫星轨道面和赤道矢量的夹角；基于该夹角和预先获取的太阳同步圆轨道卫星的运行轨道的轨道半长轴，得到太阳同步圆轨道卫星的受晒因子。该方法无需计算太阳和卫星的轨道预报，也不需要计算卫星进出地影时刻，进而简化了太阳同步圆轨道卫星受晒因子的计算过程，缩短了计算时长，降低了对设计人员的要求。要求。要求。
【技术实现步骤摘要】
太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法、装置及电子设备
[0001]本申请涉及航天
，具体而言，涉及一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法、装置及电子设备。
技术介绍
[0002]卫星受晒因子计算分析是卫星轨道设计必不可少的环节，其为太阳帆板、星上电源设计提供依据。目前的受晒因子计算方法是根据真实的卫星轨道和太阳位置等信息，进行轨道计算，根据每圈卫星进出地影（地球阴影，即地球本身投射在大气层上的影子）的比率得到卫星受晒因子。
[0003]但该方法不仅需要基于卫星轨道和太阳位置等信息计算太阳和卫星的轨道预报（同当前卫星轨道测定结果和动力学模型预报未来一段时间卫星轨道的方法），还需要精确计算卫星进出地影时刻，导致计算过程比较复杂、计算耗时长，对设计人员要求较高，需要专业人员配合才能完成卫星受晒因子的计算。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法、装置及电子设备，以解决现有技术计算太阳同步圆轨道卫星受晒因子的计算过程复杂、计算耗时长，且对设计人员要求较高的问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法，包括：获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，以及获取该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在所述赤道坐标系下的法向量，所述赤道矢量为从所述赤道坐标系的原点指向所述预设时刻所述太阳的中心点的单位矢量；基于所述法向量和所述赤道矢量，得到所述卫星轨道面和所述赤道矢量的夹角；基于所述夹角和预先获取的所述太阳同步圆轨道卫星的运行轨道的轨道半长轴及预设公式，得到所述太阳同步圆轨道卫星的受晒因子，所述第一预设公式为:其中，ratio表示所述太阳同步圆轨道卫星的受晒因子，a
e
表示所述轨道半长轴，Bangle表示所述卫星轨道面和赤道矢量的夹角，asin表示反正弦函数。
[0006]本申请实施例中，通过预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，以及该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在赤道坐标系下的法向量，得到卫星轨道面和赤道矢量的夹角，进而可以基于该夹角和预先获取的该太阳同步圆轨道卫星的运行轨道的轨道半长轴及第一预设公式，得到太阳同步圆轨道卫星的受晒因子，无需计算太阳和卫星的轨道预报，也不需要计算卫星进出地影时刻，进而简化了太阳同步圆轨道卫星受晒因子的
计算过程，降低了计算复杂程度，缩短了计算时长，降低了对从业人员的要求；基于太阳同步圆轨道计算卫星受晒因子方法的同时，简化坐标转换复杂度，从而间接简化控制太阳帆板的计算度，减少对人力计算的依赖。
[0007]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，包括：计算所述预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经；基于所述黄经，得到所述太阳在所述黄道坐标系下的黄道矢量，所述黄道矢量为从所述黄道坐标系的原点指向所述预设时刻所述太阳的中心点的单位矢量；基于所述黄道矢量和预设的黄赤交角，得到所述赤道矢量。
[0008]本申请实施例中，通过预设时刻太阳在黄道坐标系上的黄经，得到太阳在黄道坐标系下的黄道矢量，然后基于黄赤交角，将该黄道矢量转换为赤道矢量，计算过程简单，且通过该方案能准确快速地得到赤道矢量，进而能为后续计算太阳同步圆轨道卫星受晒因子提供准确的赤道矢量，从而提高最终得到的太阳同步圆轨道卫星受晒因子的准确度。
[0009]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述计算所述预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经，包括：获取所述预设时刻到春分点时刻的时间长度，所述春分点时刻表征所述太阳的位置在春分点时对应的时刻；基于所述时间长度，得到该预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经。
[0010]本申请实施例中，通过预设时刻到春分点时刻的时间长度，进而可以快速准确地得到该预设时刻下太阳在黄道坐标系上的黄经，从而为后续计算预设时刻太阳的赤道矢量提供准确的数据，进而可以实现快速准确地计算赤道矢量。
[0011]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述获取该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在所述赤道坐标系下的法向量，包括：基于所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经，和预设的轨道倾角，得到所述卫星轨道面的法向量，所述预设的轨道倾角根据预先获取的所述太阳同步圆轨道卫星的轨道高度和所述轨道半长轴确定。
[0012]本申请实施例中，通过预设时刻下的太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经和预设的轨道倾角，即可快速准确地计算得到卫星轨道面的法向量，进而为后续计算太阳同步圆轨道卫星受晒因子提供准确的赤道矢量，从而提高最终得到的太阳同步圆轨道卫星受晒因子的准确度。
[0013]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，获取所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经，包括：基于所述太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时及第二预设公式，得到太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时角，所述第二预设公式为:其中，tod表示所述降交点地方时，所述tod的取值为 [0,24]，L_angle表示所述降交点地方时角，所述L_angle为弧度角；基于所述预设时刻的约化儒略日和第三预设公式，得到所述预设时刻对应的世界时角，所述第三预设公式为:其中，t表示所述预设时刻，Mjd(t)表示所述预设时刻的约化儒略日，表
示对取整，UTC_angle表示世界时角；基于所述预设时刻对应的恒星时、所述世界时角、所述降交点地方时角及第四预设公式，得到所述太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经，所述第四预设公式为:其中，表示所述预设时刻对应的恒星时，T表示所述预设时刻t到2000年1月1日12时的时间长度，且T的单位为世纪，表示所述预设时刻太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经。
[0014]本申请实施例中，通过太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时和第二预设公式，得到太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时角；同时，基于预设时刻的约化儒略日和第三预设公式，便可得到预设时刻对应的世界时角；之后基于预设时刻对应的恒星时、上述世界时角、上述降交点地方时角及第四预设公式，便可快速准确地得到太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经，进而为后续计算太阳同步圆轨道卫星的卫星轨道面的法向量提供准确的数据，进而可以实现快速准确地计算卫星轨道面的法向量。
[0015]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，获取所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的轨道倾角，包括：根据预先获取的所述太阳同步圆轨道卫星的轨道高度和所述轨道半长轴及第五预设公式，得到所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的轨道倾角，所述第五预设公式为:其中，i表示所述轨道倾角，h表示所述轨道高度，a
e
表示所述轨道半长轴，acos表示反余弦函数。
[0016]第二方面，本申请提供一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算装置，包括获取模块、第一处理模块和第二处理模块，获取模块用于获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，以及获取该预本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳同步圆轨道卫星受晒因子计算方法，其特征在于，包括：获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，以及获取该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在所述赤道坐标系下的法向量，所述赤道矢量为从所述赤道坐标系的原点指向所述预设时刻所述太阳的中心点的单位矢量；基于所述太阳在所述赤道坐标系下的法向量和所述赤道矢量，得到所述卫星轨道面和所述赤道矢量的夹角；基于所述夹角和预先获取的所述太阳同步圆轨道卫星的运行轨道的轨道半长轴及第一预设公式，得到所述太阳同步圆轨道卫星的受晒因子，所述第一预设公式为：其中，ratio表示所述太阳同步圆轨道卫星的受晒因子，a
e
表示所述轨道半长轴，Bangle表示所述卫星轨道面和所述赤道矢量的夹角，asin表示反正弦函数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预设时刻太阳在赤道坐标系下的赤道矢量，包括：计算所述预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经；基于所述黄经，得到所述太阳在所述黄道坐标系下的黄道矢量，所述黄道矢量为从所述黄道坐标系的原点指向所述预设时刻所述太阳的中心点的单位矢量；基于所述黄道矢量和预设的黄赤交角，将所述太阳在所述黄道坐标系下的黄道矢量转换到赤道坐标系下，得到所述赤道矢量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经，包括：获取所述预设时刻到春分点时刻的时间长度，所述春分点时刻表征所述太阳的位置在春分点时对应的时刻；基于所述时间长度，得到该预设时刻所述太阳在黄道坐标系上的黄经。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取该预设时刻太阳同步圆轨道卫星所在的卫星轨道面在所述赤道坐标系下的法向量，包括：基于所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经和预设的轨道倾角，计算所述卫星轨道面法向量，所述预设的轨道倾角根据预先获取的所述太阳同步圆轨道卫星的轨道高度和所述轨道半长轴确定。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述预设时刻所述太阳同步圆轨道卫星的升交点的赤经，包括：基于所述太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时及第二预设公式，得到太阳同步圆轨道卫星的降交点地方时角，所述第二预设公式为：其中，tod表示所述降交点地方时，所述tod的取值为 [0,24]，L_angle表示所述降交点地方时角，所述L_angle为弧度角；
基于所述预设时刻的约化儒略日和...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏杰，陆川，金勇，
申请(专利权)人：成都国星宇航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。