一种空间环境模型的表征方法技术

本发明专利技术提供一种空间环境模型的表征方法，包括：接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长；分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化；根据任务开始时间、任务结束时间以及仿真步长，获取仿真时刻，再通过仿真时刻，分别获取每个仿真时刻中飞行器的空间位置数据及每个飞行器在每个空间环境模型下的空间环境量化表征数据；对飞行器在不同所述空间环境模型下的空间环境量化表征数据进行对比分析。本发明专利技术提供的空间环境模型的表征方法能够对不同空间环境模型的优劣进行对比，并得到空间环境模型的准确性、适用性和覆盖性等信息，为空间环境模型的工程应用提供重要依据。的工程应用提供重要依据。的工程应用提供重要依据。

【技术实现步骤摘要】
一种空间环境模型的表征方法


[0001]本专利技术涉及航天工程
，具体而言，涉及一种基于空间多辐射环境模型的航天器在轨环境分析方法。

技术介绍

[0002]随着人类对空间环境的研究不断加深，空间环境模型的种类和数量也不断增加。越来越多的空间环境模型需要加以利用，并且能够与同类已有环境模型进行比较，从而能够将空间环境模型很好的应用于空间飞行器在轨任务中的空间环境量化表征分析中。因此，亟需一种空间环境模型的表征方法，获取空间飞行器在轨任务期间所处不同空间环境模型的表征数据，并对不同空间环境模型下的表征数据进行对比验证，为空间环境模型的工程应用提供重要依据。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何提供一重空间环境模型的表征方法，获取空间飞行器在轨任务期间所处不同空间环境模型的表征数据，并对不同空间环境模型下的表征数据进行对比验证，为空间环境模型的工程应用提供重要依据。
[0004]为解决上述问题中的至少一个方面，本专利技术提供一种空间环境模型的表征方法，包括以下步骤：
[0005]步骤S1、接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长；
[0006]步骤S2、分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化，得到所述轨道计算模型的初始化参数和所述空间环境模型的初始化参数；
[0007]步骤S3、根据所述任务开始时间、所述任务结束时间以及所述仿真步长，获取仿真时刻，再通过所述仿真时刻，分别获取每个所述仿真时刻中飞行器的空间位置数据及所述飞行器在每个所述空间环境模型下的空间环境量化表征数据；
[0008]步骤S4、对所述飞行器在不同所述空间环境模型下的所述空间环境量化表征数据进行对比分析。
[0009]优选地，所述步骤S1中，所述接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长，包括：
[0010]采用协调世界时作为所述任务开始时间和所述任务结束时间的用户描述标准，在内部计算时，将所述任务开始时间和所述任务结束时间转换为儒略日。
[0011]优选地，所述步骤S2中，所述分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化，包括：
[0012]获取所述飞行器模型中每个所述轨道计算模型与所述任务开始时间对应的轨道六根数的数据；根据每个所述空间环境模型的使用方法，获取每个所述空间环境模型的初始化参数。
[0013]优选地，所述步骤S3中，所述根据所述任务开始时间、所述任务结束时间以及所述仿真步长，获取仿真时刻，包括：
[0014]从所述任务开始时间起，依次增加所述仿真步长，获取仿真时刻，直至达到所述任务结束时间，得到从所述任务开始时间到所述任务结束时间之间的多个所述仿真时刻。
[0015]优选地，所述步骤S3中，所述通过所述仿真时刻，获取每个所述仿真时刻中飞行器的空间位置数据及所述飞行器在所述空间环境模型下的空间环境量化表征数据，包括：
[0016]在任意一个所述仿真时刻，依次遍历所述飞行器模型的轨道计算模型，得到飞行器在每个所述仿真时刻中的空间位置数据，然后在每个所述飞行器模型中，依次遍历每个所述空间环境模型，根据所述仿真时刻及对应的所述空间位置数据、所述空间环境模型的初始化参数，得到所述飞行器所处的空间量化表征数据。
[0017]优选地，在所述步骤S3之后，所述方法还包括：
[0018]将所述空间量化表征数据以数据文件形式导出，并通过三维空间表征方法和二维地图表征方法对所述空间量化表征数据进行表征。
[0019]优选地，所述通过三维空间表征方法对所述空间量化表征数据进行表征，包括：
[0020]通过所述任务开始时间以及所述轨道计算模型的初始化参数，在三维场景中定位并显示地球、太阳、月球、所述飞行器和星空背景，根据每个所述仿真时刻对应的所述空间位置信息绘制所述飞行器的运行轨迹，并将所述空间环境量化表征数据按照数值
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颜色标尺将颜色绘制在所述运行轨迹上，得到飞行器所处空间环境表征的三维轨迹云图。
[0021]优选地，所述通过二维地图表征方法对所述空间量化表征数据进行表征，包括：
[0022]通过所述任务开始时间以及所述轨道计算模型的初始化参数，在二维场景中定位并显示所述飞行器的星下点地球经度和地球纬度，根据每个所述仿真时刻对应的所述空间位置信息绘制所述飞行器的运行轨迹，并将所述空间环境量化表征数据按照数值
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颜色标尺将颜色绘制在所述运行轨迹上，得到飞行器所处空间环境表征的二维轨迹云图。
[0023]优选地，所述步骤S4中，所述对所述飞行器在不同所述空间环境模型下的所述空间环境量化表征数据进行对比分析，包括：
[0024]将所述飞行器在不同所述空间环境模型下的所述空间环境表征数据进行对比，获取不同所述空间环境模型的准确性、适用性和覆盖性。
[0025]本专利技术通过接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长确定用于仿真计算的多个仿真时刻，分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化后，对飞行器在每个仿真时刻的空间位置数据以及飞行器在不同空间环境模型中的空间环境量化数据进行计算，然后对飞行器在不同空间环境模型中的空间环境量化数据进行对比验证，从而对不同空间环境模型的优劣进行对比，并通过对比得到不同空间环境模型的准确性、适用性和覆盖性等信息，为空间环境模型的工程应用提供重要依据。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例中空间环境模型的表征方法的流程图；
[0027]图2为本专利技术实施例中空间环境模型的表征方法的流程示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例中空间环境模型的三维轨迹云图；
[0029]图4为本专利技术实施例中空间环境模型的二维轨迹云图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例中的特征可以相互组合。术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。以上术语涵盖术语“由
……
组成”和“基本上由
……
组成”。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。同时，要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0032]本专利技术实施例提供一种空间环境模型的表征方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0033]步骤S1、接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长；
[0034]步骤S2、分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化，得到所述轨道计算模型的初始化参数和所述空间环境模型的初始化参数；
[0035]步骤S3、根据所述任务开始时间、所述任务结束时间以及所述仿真步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间环境模型的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长；步骤S2、分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化，得到所述轨道计算模型的初始化参数和所述空间环境模型的初始化参数；步骤S3、根据所述任务开始时间、所述任务结束时间以及所述仿真步长，获取仿真时刻，再通过所述仿真时刻，分别获取每个所述仿真时刻中飞行器的空间位置数据及所述飞行器在每个所述空间环境模型下的空间环境量化表征数据；步骤S4、对所述飞行器在不同所述空间环境模型下的所述空间环境量化表征数据进行对比分析。2.根据权利要求1所述的空间环境模型的表征方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述接收任务开始时间、任务结束时间和仿真步长，包括：采用协调世界时作为所述任务开始时间和所述任务结束时间的用户描述标准，在内部计算时，将所述任务开始时间和所述任务结束时间转换为儒略日。3.根据权利要求1所述的空间环境模型的表征方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述分别对飞行器模型中的多个轨道计算模型以及多个空间环境模型的参数进行初始化，包括：获取所述飞行器模型中每个所述轨道计算模型与所述任务开始时间对应的轨道六根数的数据；根据每个所述空间环境模型的使用方法，获取每个所述空间环境模型的初始化参数。4.根据权利要求3所述的空间环境模型的表征方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述根据所述任务开始时间、所述任务结束时间以及所述仿真步长，获取仿真时刻，包括：从所述任务开始时间起，依次增加所述仿真步长，获取仿真时刻，直至达到所述任务结束时间，得到从所述任务开始时间到所述任务结束时间之间的多个所述仿真时刻。5.根据权利要求4所述的空间环境模型的表征方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述通过所述仿真时刻，获取每个所述仿真时刻中飞行器的空间位置数据及所述飞行器在所述空间环境模型下的空间环境量化表征数据，包括：在任意一个所述仿真时刻，依次遍...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴冀，韩煜，魏亚东，吕钢，杨剑群，崔秀海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：