【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到星地测控资源的联合调度领域，特指一种支持中低轨星座测定轨的星地测控资源联合调度方法。
技术介绍
卫星星座(简称“星座”)是指由多颗卫星组成、卫星轨道形成稳定的空间几何构型，卫星之间保持固定的时空关系，用于完成特定航天任务的卫星系统。中低轨星座中单颗卫星的轨道高度保持在500km?25000km的范围之内，主要承担的航天任务包括:通信、导航和对地观测等。测控系统承担卫星自发射入轨阶段至运行于工作轨道阶段的测量和控制工作，包括:卫星的轨道测量与确定、卫星轨道与姿态的控制以及卫星工作状态的监视。其中，轨道测量与确定是确保卫星系统圆满完成其担负的航天任务的重要环节。轨道测量是利用无线电测量设备通过其发射的无线电波获取在轨运行卫星相对测量设备的距离、速度和角度数据；轨道确定是采用一定的算法和模型对获取的外测数据(距离、速度和角度数据)进行处理以确定卫星的精确运行轨道。测控资源是指承担卫星测控工作的无线电设备(简称“测控设备”)。通常，测控设备安装于地面测控站内。每一个测控资源可同时跟踪测量的卫星数目取决于测控体制和卫星的运行轨道，测控资源调度就是根据测控计划合理分配测控设备实施对卫星的测控工作。随着卫星星座的产生，出现了星间链路。星间链路(ISL——Inter SatelliteLinks)是指星座中卫星与卫星之间进行无线电信号传输的链路，链路的波束并不指向地球，而是指向其它卫星。对于测控系统来说，有了星间链路，相当于在空间建立了测控站，随之出现了天基测控技术。图1是利用星间链路进行测定轨的示意图，前提条件是:地面测控站对目标星I和目标...
【技术保护点】
一种基于定轨约束满足的中低轨星座星地测控资源联合调度方法，其特征在于：包括如下步骤：?①构建几何可见模型：根据中低轨星座的构型和轨道根数、地面测控站的几何布局和站址坐标，采用J2000地球惯性坐标系构建星地和星间的几何可见模型。?②构建链路可见模型：根据地面和星载测量设备的功能、以及星载天线的安装位置，构建星地和星间的链路可见模型。?③建立轨道确定的约束条件：以提高卫星轨道确定精度为目的，在多条可选测量链路的情况下，确定最佳的几何测量条件。?④预处理：根据链路可见模型获取目标卫星与测量设备之间的距离、方位和仰角数据；根据轨道确定的约束条件，确定所获取数据的有效性。按照确定的最小时间片对有效数据进行裁减，并建立有效测量链路矩阵。?⑤确定资源分配原则：根据测控资源的类型、特征和几何布局，确定单星测量时的资源分配原则，以及整体星座测定轨时的资源分配原则。?⑥建立星地测控资源联合调度模型：根据星地一体化测控资源描述方法，针对中低轨卫星星座的测轨、定轨任务，建立以加权满足率最大化为目标的星地联合测控资源调度约束满足模型。?⑦算法求解：针对步骤⑥得到的结果，采用改进型智能算法对其求解，以获得针对中...
【技术特征摘要】
1.一种基于定轨约束满足的中低轨星座星地测控资源联合调度方法，其特征在于:包括如下步骤: ①构建几何可见模型:根据中低轨星座的构型和轨道根数、地面测控站的几何布局和站址坐标，采用J2000地球惯性坐标系构建星地和星间的几何可见模型。 ②构建链路可见模型:根据地面和星载测量设备的功能、以及星载天线的安装位置，构建星地和星间的链路可见模型。 ③建立轨道确定的约束条件:以提高卫星轨道确定精度为目的，在多条可选测量链路的情况下，确定最佳的几何测量条件。 ④预处理:根据链路可见模型获取目标卫星与测量设备之间的距离、方位和仰角数据；根据轨道确定的约束条件，确定所获取数据的有效性。按照确定的最小时间片对有效数据进行裁减，并建立有效测量链路矩阵。 ⑤确定资源分配原则:根据测控资源的类型、特征和几何布局，确定单星测量时的资源分配原则，以及整体星座测定轨时的资源分配原则。 ⑥建立星地测控资源联合调度模型:根据星地一体化测控资源描述方法，针对中低轨卫星星座的测轨、定轨任务，建立以加权满足率最大化为目标的星地联合测控资源调度约束满足模型。 ⑦算法求解:针对步骤⑥得到的结果，采用改进型智能算法对其求解，以获得针对中低轨星座精密轨道确定为目的的星地测控资源联合调度结果。2.一种如权利要求1所述的基于定轨约束满足的中低轨星座星地测控资源联合调度方法，其特征在于:所述步骤③建立轨道确定的约束条件的具体过程为: 设在地球惯性坐标系下(J2000)下，[x，y，z]是目标卫星的位置向量，((XilYilZi)I是目标卫星集合；[X，Y，Z]是地面测控站的位置向量，KHZiM是地面测控站集合；[X%Y*, Z*]是节点卫星的位置向量，{( ^ ^i*, Z； )}是节点卫星集合。 某节点卫星到地面站i的实际距离表示为:R*i = ^(X* - Xi )1 + (Y* -Yi)2+ (Z* - Zi )2 某目标卫星到节点卫星i的实际距离表示为:n = ^(x-X*i )2 +(y-Yv'i)2 +(z-Z^'i )2 地面站i的星地链路向量表示为: -X Y* -Yi Z* -2:H.=------1*氺氺L Ri Ri Ri _ 节点卫星i的星间链路向量表示为: .7 'x-X； V- Y； z-Z'-k =——--~1---L ri n ri _ 将不同历元的观测数据归算到初始历元，对于所有星地链路向量表示为: 3.—种如权利要求1所述的基于定轨约束满足的中低轨星座星地测控资源联合调度方法，其特征在于:所述步骤④的具体过程包括如下子步骤: 子步骤一:设R是地面测控站与节点卫星之间的径向距离、E是天线电轴与目标间的俯仰角是节点卫星与目标卫星之间的距离，Es是目标卫星星上天线的张角。 另设Rmax是地面测控设备的最大测距能力、Efflin是地面测控站跟踪目标的最小仰角要求；r_是星载测量设备的最大测距能力、土 0 s是星载天线的最大张角。 有效星地测量数据的约束条件表示为:R ^ Rmax, E Emin。 有效星间测量数据的约束条件表示为: r ( r眶，Es ( ± 0 SU 子步骤二:设{R，A，E，T}和Ir，As，Es，Ts}分别表示星地链路和星间链路的有效测量数据集合，AT和AT...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，余培军，张天骄，耶刚强，陈建荣，朱俊，刘建平，白剑，谷小松，姜博，樊恒海，郭启旺，
申请(专利权)人：中国西安卫星测控中心，
类型：发明
国别省市：
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