一种闭环空间碎片编目管理仿真系统技术方案

本发明专利技术公开了一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，设有数据管理分系统、运行控制中心分系统和其它多个分系统，所述的其它多个分系统包括空间碎片星历计算、空间碎片观测计划、空间碎片测量数据、空间碎片轨道匹配、空间碎片数据关联和空间碎片编目定轨等分系统，所述数据管理分系统及其它多个分系统分别与运行控制中心分系统建立双向的通信连接，实现信息数据的交互。本发明专利技术通过对各分系统输入或输出的数据进行综合的调度管理，可使仿真系统基于用户的需求，调动不同分系统完成对应业务时，能够迅速获取其需要的基础数据，提高了数据在不同业务流程环节间的利用率和流转效率，从而提高了观测设备对已知目标碎片编目管理的能力和新碎片发现能力等。力和新碎片发现能力等。力和新碎片发现能力等。

【技术实现步骤摘要】
一种闭环空间碎片编目管理仿真系统


[0001]本专利技术属于空间探测
，涉及空间碎片编目管理领域，具体为一种闭环空间碎片编目管理仿真系统。

技术介绍

[0002]在科学研究、工程应用等许多领域，都需要对空间碎片进行监视，获得空间碎片的测角和测距测量数据，确定空间碎片的运行轨道，从而给出空间碎片某一时刻在空间中的位置及其变化趋势等，为在轨航天器的安全提供基础保障。
[0003]由于航天活动的大幅增加，造成太空中的空间碎片越来越多，大于10厘米的空间碎片达到了几万个，将来甚至达到十几万、几十万个，威胁到了在轨工作航天器的安全。为了获得这些空间碎片的信息，必须对其进行观测，需要研制更多的观测设备或者性能更好的观测设备。因此为了验证空间碎片观测设备技术指标的合理性、空间碎片观测设备部署的合理性、分析观测设备在空间碎片监测体系中的贡献率等，通常通过仿真系统验证分析。
[0004]目前没有较为完整的空间碎片编目管理仿真系统，通常只有空间碎片星历计算、测量数据仿真及编目定轨的仿真系统，缺乏观测计划仿真以及测量数据的匹配、关联、评估、仿真信息综合显示等。而这种情况带来的后果就是仿真验证工作的实施效率低，且相关领域的研究人员在不同的研究或测试项目中获取业务需求的信息数据需要做出一些重复或耗时的测试活动，浪费人力物力，从而增加科研成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，通过对空间碎片仿真业务的综合管理，提高相关仿真数据在系统中的利用率和流转速度，从而提高科研工作的效率以及降低成本。
[0006]为实现上述技术目标，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于，设有数据管理分系统、运行控制中心分系统和其它多个分系统，所述的其它多个分系统包括空间碎片星历计算分系统、空间碎片观测计划分系统、空间碎片测量数据分系统、空间碎片轨道匹配分系统、空间碎片数据关联分系统和空间碎片编目定轨分系统；
[0008]所述数据管理分系统及其它多个分系统分别与运行控制中心分系统建立双向的通信连接，实现信息数据的交互，其中：
[0009]所述数据管理分系统，同时与仿真系统内部或外部的数据库连接,负责管理维护其接收的数据，包括将数据文件存储在相应的目录中，或将数据归档在相应目录下的数据文件中；
[0010]所述运行控制中心分系统，基于其它分系统的业务需求从数据管理分系统中调用相应目录中的数据，以供其它分系统读取，同时接收其它分系统发送的数据，并向数据管理分系统转发其接收的数据，控制涉及多项业务或业务流程环节的数据在不同分系统中流
转。
[0011]在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：
[0012]进一步的，所述空间碎片星历计算分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应的数据，包括空间碎片轨道的根数数据和星历计算的初始化参数，完成对空间碎片星历数据的计算，之后向控制中心分系统输出；
[0013]所述空间碎片观测计划分系统、依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应的数据，包括空间碎片轨道的根数数据、观测时间和设备参数，以生成相应观测设备的空间碎片观测计划数据，之后向控制中心分系统输出；
[0014]所述空间碎片测量数据分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括空间碎片星历数据、观测计划数据和设备参数，完成对相应观测设备的空间碎片测量数据的仿真，之后将仿真获得的测量数据向控制中心分系统输出；
[0015]所述空间碎片轨道匹配分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括空间碎片轨道的根数数据、测量数据、匹配参数和相应的设备参数，实现已知空间碎片轨道和依据仿真测量数据生成轨道之间的匹配，匹配完成后，将匹配结果反馈给运行控制中心分系统，所述匹配结果包括匹配成功空间碎片的测量数据和匹配失败空间碎片的测量数据；
[0016]所述空间碎片数据关联分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括匹配失败空间碎片的测量数据、关联参数和设备参数，用于实现对同一空间碎片测量数据的关联，之后将关联结果数据反馈至运行控制中心分系统；
[0017]所述空间碎片编目定轨分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统中读取相应数据，包括编目定位参数、空间碎片轨道的根数数据、匹配成功或关联成功空间碎片的测量数据和相应的设备参数，用于实现已知空间碎片的编目定轨，并将定轨结果数据反馈至运行控制中心分系统，所述定位结果包括更新后的空间碎片轨道的根数数据。
[0018]进一步的，所述空间碎片星历计算分系统由第一空间碎片根数读取、第一计算参数读取、星历计算等模块组成，其中：
[0019]第一空间碎片根数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片轨道的根数数据文件，载入空间碎片轨道的根数数据；
[0020]第一计算参数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片星历计算参数文件，载入空间碎片星历计算初始化参数；
[0021]星历计算模块，根据载入的空间碎片轨道的根数数据及星历计算初始化参数，计算和输出空间碎片星历数据。
[0022]进一步的，所述空间碎片观测计划分系统由第二空间碎片根数读取、第二计算参数读取和观测计划制定等模块组成，其中：
[0023]第二空间碎片根数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片轨道的根数数据文件，载入空间碎片轨道的根数数据；
[0024]第二计算参数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片观测计划计算参数文件，载入空间碎片观测计划所需的所有初始化参数，所述初始化参数包括设备技术参数及观测时间；
[0025]观测计划制定模块，根据载入空间碎片轨道的根数数据和初始化参数，生成并输出相应观测设备的空间碎片观测计划数据。
[0026]进一步的，所述空间碎片测量数据仿真分系统由空间碎片星历数据读取、设备技术参数和观测计划读取、测量数据生成等模块组成，其中：
[0027]空间碎片星历数据读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片星历数据文件，载入空间碎片星历数据；
[0028]设备技术参数和观测计划读取模块，通过读取指定目录中的设备技术参数数据文件和空间碎片观测计划数据文件，载入空间碎片测量数据仿真所需的初始化参数；
[0029]测量数据生成等模块，根据载入的空间碎片的星历数据、设备技术参数及观测计划数据，完成相应类型测角或测距观测设备的测量数据仿真，并输出仿真获得的测量数据。
[0030]进一步的，所述空间碎片轨道匹配分系统由第三空间碎片根数读取、设备技术参数和匹配参数读取、第一测量数据读取、匹配及测量数据格式转换等模块组成，其中：
[0031]第三空间碎片根数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片根数数据文件，载入空间碎片轨道的根数数据；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于，设有数据管理分系统、运行控制中心分系统和其它多个分系统，所述的其它多个分系统包括空间碎片星历计算分系统、空间碎片观测计划分系统、空间碎片测量数据分系统、空间碎片轨道匹配分系统、空间碎片数据关联分系统和空间碎片编目定轨分系统；所述数据管理分系统及其它多个分系统分别与运行控制中心分系统建立双向的通信连接，实现信息数据的交互，其中：所述数据管理分系统，同时与仿真系统内部或外部的数据库连接,负责管理维护其接收的数据，包括将数据文件存储在相应的目录中，或将数据归档在相应目录下的数据文件中；所述运行控制中心分系统，基于其它分系统的业务需求从数据管理分系统中调用相应目录中的数据，以供其它分系统读取，同时接收其它分系统发送的数据，并向数据管理分系统转发其接收的数据，控制涉及多项业务或业务流程环节的数据在不同分系统中流转。2.根据权利要求1所述的一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于：所述空间碎片星历计算分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应的数据，包括空间碎片轨道的根数数据和星历计算的初始化参数，完成对空间碎片星历数据的计算，之后向控制中心分系统输出；所述空间碎片观测计划分系统、依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应的数据，包括空间碎片轨道的根数数据、观测时间和设备参数，以生成相应观测设备的空间碎片观测计划数据，之后向控制中心分系统输出；所述空间碎片测量数据分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括空间碎片星历数据、观测计划数据和设备参数，完成对相应观测设备的空间碎片测量数据的仿真，之后将仿真获得的测量数据向控制中心分系统输出；所述空间碎片轨道匹配分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括空间碎片轨道的根数数据、测量数据、匹配参数和相应的设备参数，实现已知空间碎片轨道和依据仿真测量数据生成轨道之间的匹配，匹配完成后，将匹配结果反馈给运行控制中心分系统，所述匹配结果包括匹配成功空间碎片的测量数据和匹配失败空间碎片的测量数据；所述空间碎片数据关联分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统读取相应数据，包括匹配失败空间碎片的测量数据、关联参数和设备参数，用于实现对同一空间碎片测量数据的关联，之后将关联结果数据反馈至运行控制中心分系统；所述空间碎片编目定轨分系统，依据运行控制中心分系统发送的指令，从控制中心分系统中读取相应数据，包括编目定位参数、空间碎片轨道的根数数据、匹配成功或关联成功空间碎片的测量数据和相应的设备参数，用于实现已知空间碎片的编目定轨，并将定轨结果数据反馈至运行控制中心分系统，所述定位结果包括更新后的空间碎片轨道的根数数据。3.根据权利要求1或2所述的一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于：所述空间碎片星历计算分系统由第一空间碎片根数读取、第一计算参数读取、星历计算等模块组成，其中：第一空间碎片根数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片轨道的根数数据文件，
载入空间碎片轨道的根数数据；第一计算参数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片星历计算参数文件，载入空间碎片星历计算初始化参数；星历计算模块，根据载入的空间碎片轨道的根数数据及星历计算初始化参数，计算和输出空间碎片星历数据。4.根据权利要求1或2所述的一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于：所述空间碎片观测计划分系统由第二空间碎片根数读取、第二计算参数读取和观测计划制定等模块组成，其中：第二空间碎片根数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片轨道的根数数据文件，载入空间碎片轨道的根数数据；第二计算参数读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片观测计划计算参数文件，载入空间碎片观测计划所需的所有初始化参数，所述初始化参数包括设备技术参数及观测时间；观测计划制定模块，根据载入空间碎片轨道的根数数据和初始化参数，生成并输出相应观测设备的空间碎片观测计划数据。5.根据权利要求1或2所述的一种闭环空间碎片编目管理仿真系统，其特征在于：所述空间碎片测量数据仿真分系统由空间碎片星历数据读取、设备技术参数和观测计划读取、测量数据生成等模块组成，其中：空间碎片星历数据读取模块，通过读取指定目录中的空间碎片星历数据文件，载入空间碎片星历数据；设备技术参数和观测计划读取模块，通过读取指定目录中的设备技术参数数据文件和空间碎片观测计划数据文件，载入空间碎片测量数据仿真所需的初始化参数；测量数据生成等模块，根据载入的空间碎片的星历数据、设备技术参数及观测计划数据，完成相应类型测角或测距...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓祥，林鲲鹏，吕潇磊，孙雪，杨虹，门金瑞，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：