卫星转移轨道搜索方法
【技术领域】
[0001] 本申请总体上设及捜索方法，更具体地，设及卫星转移轨道捜索方法。
【背景技术】
[0002] 一些已知的卫星跟踪系统采用空间监视传感器（诸如空间监视网络（SSN))来获 得或者重新获得已经沿着转移轨道从初始轨道调动（例如，转移调动）至最终轨道的卫星 或者常驻空间物体巧SO)的位置信息。初始转移调动的时间和地点中的不确定性通常造成 在转移轨道期间卫星的位置或者地点的不确定性。通常，在转移调动发起之后，卫星的监 护（例如，位置意识）丢失，并且随后在卫星进行最终调动W进入最终轨道之后重新得到。 寻找卫星的空间监视传感器通常进行运样的捜捜，该捜索是不协调的并且依赖于有限的观 测和/或历史分布，其提供轨道参数的粗略估计。当前捜索方法常常导致传感器资源的使 用率低，运是因为不代表卫星的位置的传感器覆盖区域并不覆盖卫星位于其中的地点、和/ 或未协调传感器之间的捜索尝试，从而导致重叠的覆盖范围。产生的不确定性导致重新得 到卫星的监护具有明显的延迟并且在知道卫星的位置之前等待数小时或者数天的时间。
[0003] 另外，难W确定不合作实体拥有或者操作的卫星或者失去通信的卫星的位置。通 常，基于已知的捜索方法，可能需要几个小时来跟踪运些卫星的位置。在一些情形中，在卫 星到达最终轨道之后确定卫星的位置数据。
【发明内容】
[0004] 示例性方法包括基于卫星的约束转移轨道确定与卫星的转移轨道相关的扁圆外 摆线段的端点，并且使用处理器基于卫星数据和端点计算扁圆外摆线段的形状，W限定捜 索区从而在卫星沿着转移轨道移动时确定卫星的位置。 阳〇化]另一示例性方法包括确定卫星的约束转移轨道的范围，并且在指定时间基于约束 转移轨道的范围，确定与卫星的转移轨道相关的一个或多个扁圆外摆线段的端点；W及使 用处理器基于端点计算一个或多个外摆线段，其中，一个或多个扁圆外摆线段限定同时间 线（isotemporal)、表面或者体积W在指定时间限定卫星的捜索区。
[0006] 示例性有形机器可读介质具有存储在其上的指令，当执行指令时，使机器确定与 卫星的转移轨道相关的扁圆外摆线段的端点，并且基于卫星数据和端点计算扁圆外摆线 段，其中，当卫星沿着转移轨道移动时，该段被用于捜索卫星的位置。
[0007] 此外，本公开内容包括根据下列项的实施方式： 阳00引项1. 一种方法，包括：
[0009] 基于卫星的约束转移轨道确定与卫星的转移轨道相关的扁圆外摆线段的端点；并 且
[0010] 使用处理器基于卫星数据和端点计算扁圆外摆线段的形状，W当卫星沿着转移轨 道移动时限定捜索区W确定卫星的位置。
[0011] 项2.根据项1中限定的所述方法，进一步包括使用处理器基于扁圆外摆线段产生 捜索参数w寻找卫星的位置。
[0012] 项3.根据项2中限定的所述方法，其中，捜索参数包括捜索栏、捜索区域或者捜索 区。
[0013] 项4.根据项1中限定的所述方法，进一步包括关于扁圆外摆线段，计算卫星的位 置的概率分布函数。
[0014] 项5.根据项中限定的所述方法，进一步包括基于扁圆外摆线段，引导传感器捜索 卫星。
[0015] 项6.根据项1中限定的所述方法，其中，根据时间计算扁圆外摆线段。
[0016] 项7.根据项1中限定的所述方法，其中，根据时间确定端点。
[0017] 项8.根据项1中限定的所述方法，其中，卫星数据包括卫星的速率、卫星的位置、 卫星的最近已知的轨道、暂泊轨道两行根数、目标轨道的期望大小与形状、可能调动时间的 范围、很可能调动时间的概率分布函数、或者协方差矩阵中的一个或多个。
[001引项9.根据项1中限定的所述方法，其中，扁圆外摆线段限定同时间路线（an isotemporalline)的边界、表面或者体积。
[0019] 项10. -种方法，包括：
[0020] 确定卫星的约束转移轨道的范围；并且
[0021] 基于约束转移轨道的范围在指定时间确定与卫星的转移轨道相关的一个或多个 扁圆外摆线段的端点；并且
[0022] 使用处理器基于端点计算一个或多个扁圆外摆线段，其中，一个或多个扁圆外摆 线段限定同时间路线、表面或者体积W在指定时间限定卫星的捜索区。
[0023] 项11.根据项10中限定的所述方法，进一步包括当卫星沿着转移轨道移动时，基 于扁圆外摆线段捜索卫星的位置。
[0024] 项12.根据项11中限定的所述方法，进一步包括计算卫星的位置的概率分布函 数，并且其中，进一步基于概率分布函数捜索卫星的位置。
[00巧]项13.根据项11中限定的所述方法，其中，捜索卫星的位置包括基于扁圆外摆线 段引导传感器。
[00%] 项14.根据项11中限定的所述方法，其中，捜索卫星的位置包括产生捜索模式。
[0027] 项15.根据项10中限定的所述方法，其中，卫星数据包括卫星的速率、卫星的位 置、卫星的最近已知的轨道、暂泊轨道两行根数设置、目标轨道的期望大小与形状、可能调 动时间的范围、很可能调动时间的概率分布函数、或者协方差矩阵中的一个或多个。
[0028] 项16. -种具有存储在其上的指令的有形机器可读介质，当执行指令时，使机器：
[0029] 确定与卫星的转移轨道相关的扁圆外摆线段的端点；并且
[0030] 基于卫星数据和端点计算扁圆外摆线的段，该段用于卫星沿着转移轨道移动时捜 索卫星的位置。
[0031] 项17.根据项16中限定的具有存储在其上的指令的所述机器可读介质，当执行指 令时，进一步当卫星沿着转移轨道移动时使机器计算卫星的位置的概率分布函数。 阳0巧项18.根据项16中限定的具有存储在其上的指令的所述机器可读介质，当执行指 令时，进一步使机器将段或者基于段的捜索区提供至检测传感器W用于当卫星沿着转移轨 道移动时捜索卫星的位置。
[0033] 项19.根据项16中限定的具有存储在其上的指令的所述机器可读介质，其中，卫 星数据包括卫星的速率、卫星的位置、卫星的最近已知的轨道、暂泊轨道两行根数、目标轨 道的期望大小与形状、可能调动时间的范围、很可能调动时间的概率分布函数、或者协方差 矩阵中的一个或多个。
[0034] 项20.根据项16中限定的具有存储在其上的指令的所述机器可读介质，其中，通 过确定扁圆外摆线并且基于端点再划分扁圆外摆线来计算段。
【附图说明】
[0035] 图1是示例性卫星经由已知的转移轨道从初始轨道移动至最终轨道的的示例性 轨道路径示图。
[0036] 图2是当精确的转移轨道未知时，从初始轨道移动至最终轨道的另一示例性卫星 的示例性轨道路径示图。
[0037] 图3是根据本公开内容的教导的图2中示出的示例性卫星在随后的时间具有示例 性扁圆外摆线的另一示例性轨道路径示图。
[003引图4示出图3的示例性轨道路径示图的多个同时间路线的示例性形状和位置，代 表在不同的示例性时间的可能的卫星地点。
[0039] 图5是可W用于实现本文中公开的示例的示例性方法的流程图表示。 W40] 图6是能够执行机器可读指令W实现图5的示例性方法的示例性处理器平台的框 图。
[0041] 只要可能，会贯穿附图W及相关的说面描述，使用相同的参考数字来指示相同或 者类似的部件。
【具体实施方式】
[0042] 本文中公开了转移轨道捜索模式算法。通常，绕地球轨道的卫星或者常驻空间物 体巧SO)在进行初始的调动之前可W位于暂泊轨道或者初始轨道（例如，第一轨道），W引 入转移轨道（地球同步转移轨道等）从而到达最终轨道。然后，卫星可W进行最终的调动 W保持最终轨道。例如，卫星可W从低地轨道（LEO)开始并且经由地球同步转移轨道（GT0) 而调动W到达最终的地球同步轨道（GE0)。当通常通过卫星推进器发生的初始调动的时间 和地点未知时，可能失去卫星的监护（即，卫星的位置意识），从而要求传感器的系统（例 如，检测传感器、检测和跟踪传感器等）要么积极捜索卫星，要么应用过滤器至传感器数据 W重新获得监护。常常，监护在卫星达到其最终轨道之后才重新获得。
[0043] 本文公开的示例提供通过随着卫星从初始轨道移动向最终轨道就限定用于限制 (例如，缩小）与卫星的位置（例如，根据时间的位置）有关的捜索域（例如，捜索区、捜索 航线、捜索区、捜索体积、捜索区域等）的捜索参数来引导（例如，操纵）和/或指导（例 如，指示）一个或多个传感器，W确定或者寻找卫星的位置的有效方式，从而减少卫星的跟 踪时间。例如，一个或多个传感器可W使用捜索域来缩小和/或聚焦区域或者区W捜索卫 星，和/或一个或多个传感器可能聚焦或者指导朝向缩小的捜索域。本文中公开的示例允 许相对迅速地确定移动通过转移轨道的卫星的位置，在转移轨道中，例如，与卫星的联系已 丢失和/或通过不合作的实体操作。用于捜索卫星的一个或多个传感器可W是用于跟踪卫 星的目标检测和跟踪系统，并且可w是可操纵类型、凝视类型或者两者的结合。另外地或替 代地，一个或多个传感器可W具有可选的域（例如，宽的、窄的等）。本文中公开的示例还通 过使捜索域缩小和/或提供参数来过滤用于卫星地点数据的传感器数据，允许计算节约和 /或减少资源（例如，传感器系统及其支持硬件、基本设施等）的使用。
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