【技术实现步骤摘要】
基于二阶状态转移张量的干涉测量星座轨道优化方法
[0001]本专利技术涉及一种空间高精度干涉测量星座轨道优化的方法，属于空间
。
技术介绍
[0002]对于宇宙空间的观测有利于了解宇宙起源
、
探索太空
、
发现宇宙生命与类地行星，对于空间科学技术
、
行星物理学的发展
、
探索宇宙具有重要意义
。
由于宇宙空间目标距离遥远
、
信号微弱，因此为了提高观测灵敏性，通常需要使用干涉测量方式进行观测
。
由于大气遮挡
、
地面震动噪声以及地表重力梯度影响，地基干涉测量方法使用范围较窄，因此在空间中部署多个干涉测量航天器，组成空间干涉测量星座进行观测，成为未来高精度干涉测量的可行方案
。
空间高精度测量星座任务周期长
、
对于构型稳定性要求高，传统的智能优化方法优化效率低
、
的构型稳定性差
。
因此有必要开展空间高精度干涉测...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于二阶状态转移张量的干涉测量星座轨道优化方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：建立空间高精度干涉测量星座构型中航天器的动力学模型和空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标模型
f(x
i
,t)
，给定空间高精度干涉测量星座构型中航天器轨道状态初值
x
i,0
；步骤2：根据步骤1中给定的空间高精度干涉测量星座构型中航天器轨道状态初值
x
i,0
，递推得到用于轨道偏差预报的二阶状态转移张量进而建立空间高精度干涉测量星座中单个航天器轨道偏差预报的二阶表达式；步骤3：根据步骤2中空间高精度干涉测量星座中单个航天器轨道偏差预报的二阶表达式，建立空间高精度干涉测量星座中多个航天器总的轨道偏差预报的二阶表达式；步骤4：根据步骤3中的空间高精度干涉测量星座中多个航天器的轨道偏差的状态转移张量，建立空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标与初始轨道状态的二阶解析表达式；步骤5：以预设稳定性指标作为期望，基于步骤4中得到的空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标与初始轨道状态的二阶解析表达式对航天器轨道初值进行迭代；步骤6：判断是否收敛，如果收敛，则输出迭代优化对应的空间高精度干涉测量星座中航天器的轨道初值，即基于二阶状态转移张量实现干涉测量星座轨道优化；如果没有收敛，则返回步骤
2。2.
如权利要求1所述的一种基于二阶状态转移张量的干涉测量星座轨道优化方法，其特征在于：还包括步骤7，基于优化所得的轨道初值，通过递推初值得到满足长期稳定性的星座构型，根据所述星座构型使干涉测量星座实现长期稳定，进而提高干涉测量星座探测精度，提升空间高精度测量星座构型的稳定性与探测性能
。3.
如权利要求1或2所述的一种基于二阶状态转移张量的干涉测量星座轨道优化方法，其特征在于：步骤1实现方法为，空间高精度干涉测量星座构型中航天器的动力学模型如下：其中
x
i
(t)
＝
[r
i
(t)
T
,v
i
(t)
T
]
T
表示航天器
i
在
t
时刻的状态，所述状态包括位置与速度，
f(x
i
,t)
表示航天器的动力学方程；空间高精度干涉测量星座构型稳定性指标包括臂长
、
呼吸角与相对速度，其模型如下：
l
ij
(t)
＝
||r
ij
(t)||
ꢀꢀꢀꢀ
(2)(2)
其中
l
ij
(t)
表示航天器
i
与航天器
j
对应的臂长，
θ
i
(t)
表示以航天器
i
为顶点的呼吸角，表示航天器
i
与航天器
j
对应的相对速度，
r
ij
(t)
＝
r
i
(t)
‑
r
j
(t)
表示航天器
i
与航天器
j
对应的相对位置矢量，
v
ij
(t)
＝
v
i
(t)
‑
v
j
(t)
表示航天器
i
与航天器
j
对应的相对速度矢量；给定空间高精度干涉测量星座构型中航天器轨道状态初值如下：
x
i
(t0)
＝
x
i,0
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
其中
x
i,0
为航天器
i
在初始时刻
t0给定的初始状态
。4.
如权利要求3所述的一种基于二阶状态转移张量的干涉测量星座轨道优化方法，其特征在于：...
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