对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法技术

技术编号:46624312 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:20
本发明专利技术公开了一种对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法。包括:进行任务与资源分析,确定直接约束条件,计算间接约束条件,构建备选卫星库;采用遗传算法,以最小化星座总成本为优化目标,结合直接和间接约束条件,对子星座数和各个子星座的构型参数进行分层级逐步求解,得到最优的子星座数和各个子星座的构型参数;构型参数包括倾角、半长轴、轨道面数、升交点赤经集合、每轨卫星数和卫星选型;对于每个子星座,确定各个轨道面的部署方案;对于每个子星座,确定各个轨道面的维持方案。本发明专利技术方法包含构型设计、部署方案设计和维持方案设计,实现了对地覆盖异构星座全流程设计和综合效能优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异构星座的设计方法,尤其涉及一种对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法


技术介绍

1、异构星座采用不同功能、轨道类型和载荷的异构卫星组网,通过星间、组间、子星座间协同实现功能和效能倍增。与传统同构星座相比,异构星座中各个卫星的迎风面面质比和敏感器对地覆盖范围的差异是影响星座构型设计方案与控制方案的主要因素。对地覆盖异构星座的核心能力取决于对地覆盖效能、星座稳定性与星座综合成本控制。在对地覆盖效能方面,异构卫星覆盖范围不同,传统星座覆盖分析和构型设计中的一致化、均匀化和线性叠加的思路失效。在稳定性方面,异构卫星因轨道类型和面质比差异引起的漂移特性差异引起星间构型、覆盖特性和覆盖指标漂移,传统同构星座的设计与控制方法将增加卫星数量和控制成本。因此,在综合成本方面,需要在满足覆盖指标、控制成本相对较小、燃耗预期可实现的条件下寻求综合成本最小的星座。

2、在多功能异构星座和混合星座架构下,多采用基于智能优化算法的构型优化方法。例如,专利202410995614针对低轨巨型星座的星座构型确定问题,确定连续双重覆盖的边界约束条件,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述步骤2中,每个个体主要由子星座数、各个子星座的倾角和倾角最大子星座的半长轴组成,其中,倾角最大子星座的倾角设置为最高目标纬度;每个个体的适应度值的倒数为星座总成本;

3.根据权利要求2所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述分层级逐步求解的过程具体为:

4.根据权利要求3所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述的通过...

【技术特征摘要】

1.一种对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述步骤2中,每个个体主要由子星座数、各个子星座的倾角和倾角最大子星座的半长轴组成,其中,倾角最大子星座的倾角设置为最高目标纬度;每个个体的适应度值的倒数为星座总成本;

3.根据权利要求2所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述分层级逐步求解的过程具体为:

4.根据权利要求3所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述的通过选星得到卫星选型的过程具体为:

5.根据权利要求3所述的对地覆盖异构星座的构型、部署、维持一体化设计方法,其特征在于:所述的通过选星得到每轨卫星数的过程具体为:首先,在两个考察点纬度下各取任意经度,构成第一、第二地面目标;随后,根据每个子星座对第一、第二地面目标的重访时间阈值得到每轨卫星数;最后,利用仿真方法对倾角最大子星座的每轨卫星数进行迭代修正,直至倾角最大子星座的任意轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘思阳蒙涛
申请(专利权)人:浙江大学海南研究院
类型:发明
国别省市:

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