卫星转移轨道搜索方法_3

文档序号:9626202阅读:来源:国知局
示例中,假设在倾斜变化调动与半长轴变化调动 之间分配速度变化调动。
[0059]在一些示例中,可W确定卫星203的位置的概率分布函数(PDF)W捜索卫星203 和/或产生用于定位卫星203的位置的捜索参数。在一些示例中,关于计算的段限定 PDF(例如,通过同时间路线、表面或者体积限定的PD巧。
[0060] 本文中公开的示例通过限制(例如,缩小)来自扁圆外摆线302的段308,而允许 使用较少的计算资源定位卫星203。在该示例中,在确定端点304、306之后计算段308和/ 或段308的几何形状,从而限制和/或限定由计算的段308限定的面积或者体积。与计算 扁圆外摆线的整个几何形状或者大部分几何形状或者试图计算转移轨道的每个可能的轨 道路线相比,限制的扁圆外摆线(例如,扁圆外摆线的段)的形状的计算具有显著较少的计 算密集型,并且,因此减少计算资源的利用。
[0061] 虽然扁圆外摆线302在该示例中示出,但是可W使用任何其他数学关系、等式、几 何形状等来估计卫星轨道路径。上述关系表明扁圆外摆线可W实现W缩小捜索域的示例。 一些示例可W使用矩阵来将扁圆外摆线的行为随着时间的改变特征化(例如,根据时间的 扁圆外摆线)。替代地,整个扁圆外摆线可W根据时间计算,并且一个或多个段可W随后关 于整个扁圆外摆线限定或者计算。特别地,可W计算整个扁圆外摆线并且可W从整个扁圆 外摆线再划分一个或多个段。
[0062] 虽然图3的示例描述卫星203从较低的初始轨道202移动至更高的最终轨道204, 但是本文中公开的示例可W应用于继续捜索卫星203,如果卫星203未完成至最终轨道204 的过渡(例如,卫星203未进行最终的调动并且,因此沿着转移轨道运行),并且应用于从更 高的轨道204移动至较低的轨道202的卫星203。例如,关于卫星203何时从由第Ξ点216 与第四点220之间的路线示出的轨道204移动存在不确定性,该路线限定第二边界310。特 别地,卫星203可W通过第一转移轨道到达在第Ξ点216与第四点220之间的点处的最终 轨道204,而不执行最终的调动W保持最终轨道204,从而导致卫星203继续沿着限定第二 边界310的转移轨道的另一部分,运由卫星203何时从点216与点220之间的最终轨道204 离开的不确定性导致的。
[006引图4示出图3的示例性轨道路径示图300的多个同时间(isotemporal)线路的相 关示例性形状和位置,代表在不同的示例性时间的可能的卫星位置。在该示例中,卫星203 在点216与点220之间的某个点到达最终轨道204,但是在到达点216之后未执行最终的 调动W保持最终轨道204,因此,通过分别关于图2和图3的上述边界222和边界310限定 卫星203的转移轨道的不确定性。另外,上述关于图3的同时间段(例如,线路)308、通过 "I(t2)"表示的第二同时间段(例如,线路)402和通过对应于转移轨道路线的第二部分的 时间,t3的"I(t3)"表示的第Ξ同时间段(例如,线路)404在示出的示例中示出。
[0064] 在一些示例中,可W通过两个或多个同时间路线和/或表面限定捜索体积W确定 卫星203的位置。例如,如果除了调动时间中的不确定性之外,还存在使用调动来改变卫星 的轨道平面的不确定性,那么可W计算另外的扁圆外摆线段W用于转移轨道的可能轨道位 面的边界。特别地,在时间ti或者12,可W使用在时间ti的段308,或者在时间12的段402 生成同时间体积,并且在不同的轨道平面中生成另外的扁圆外摆线段。关于确定的捜索体 积,还可W计算卫星203的地点的概率分布函数(PDF)。 阳0化]在一些示例中,代替捜索体积,可W使用基于通过一个或多个扁圆外摆线段限定 出的同时间表面的捜索表面(例如,Ξ维轮廓、轮廊平面等)来捜索卫星203。例如,捜索表 面可W根据时间变化其几何形状。在一些示例中,可W根据时间来限定表面。
[0066] 在图5中示出用于执行本文中公开的示例的示例性方法的流程图代表。在该示例 中,可W使用机器可读指令执行方法,机器可读指令包括通过处理器执行的程序,处理器诸 如在W下关于图6论述的示例性处理器平台600中示出的处理器612。程序可W体现为存 储在有形的计算机可读存储介质上的软件,存储介质诸如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字 多用光盘值VD)、蓝光光盘、或者与处理器612相关联的存储器,但是整个程序和/或其部分 可W通过除了处理器612的设备和/或体现为固件或者专用硬件来替代地执行。此外,尽 管参考在图5中示出的流程图描述示例性程序,但是可W替代地使用执行本文中公开的示 例的许多其他方法。例如,执行块的顺序可W改变,和/或描述的一些块可W改变、排除、或 者合并。
[0067] 如上所述的,图5的示例性方法可W使用存储在有形的计算机可读存储介质上的 编码指令(例如,计算机和/或机器可读指令)来实施,有形的计算机可读存储介质诸如硬 盘驱动器、闪速存储器、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字通用光盘值VD)、高速缓存存储 器、随机存取存储器(RAM)和/或任何其他存储设备或者存储盘,其中,信息存储任何持续 时间(例如,延长的时间段、永久地、简单的情况、信息的暂时地缓存和/或高速缓存)。如 本文中使用的,术语"有形的计算机可读存储介质"清楚地限定为包括任何类型的计算机可 读存储设备和/或存储盘,并排除传播信号并且排除传输介质。如本文中使用的,"有形的 计算机可读存储介质"和"有形的机器可读存储介质"可互换地使用。另外地或者替代地, 图5的示例过程可W使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如硬盘驱动器、 闪速存储器、只读存储器、光盘、数字通用光盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其他 存储设备或者存储盘)上的编码指令(例如,计算机和/或机器可读指令)来实施,其中, 信息存储任何持续时间(例如,延长的时间段、永久地、简单的情况、信息的暂时地缓存和/ 或高速缓存)。如本文中使用的,术语非暂时性计算机可读介质清楚地限定为包括任何类型 的计算机可读存储设备和/或存储盘,并且排除传播信号并且排除传输介质。如本文中使 用的,当短语"至少"用作权利要求的导言中的过渡术语时,其W与术语"包括"是开放性的 相同的方式为开放性的。
[0068] 图5的示例性方法开始于块500,其中卫星(例如,卫星203)或者RS0已开始初始 调动,W通过转移轨道从初始轨道过渡至最终轨道(块500)。虽然图5的示例性方法与过 渡至最终轨道的卫星相关,但是图5的示例性方法或者图5的示例性方法的部分可W在卫 星离开初始轨道之前执行。接下来,确定卫星的约束转移轨道(例如,约束转移轨道214、 218)的范围(块502)。例如,运种确定可W通过限定第一退出点和第二退出点进行,第一 退出点和第二退出点对应于卫星何时可W离开或者已经离开初始轨道的范围。特别地,可 W通过上述关于图2描述的点210、点212限定范围。在一些示例中,约束转移轨道的范围 可W限定约束转移轨道所限定的表面和/或体积。接下来,确定和/或限定与转移轨道相 关的扁圆外摆线(例如,扁圆外摆线302)的端点(例如,端点304、端点306)(块504)。该 确定可基于时间或者在指定时间确定。示出的示例的扁圆外摆线通过W上关于图3描述的 等式1至等式5限定,并且扁圆外摆线的几何形状随时间变化。在其他示例中,可W使用外 摆线或者任何其他相关的几何形式、函数或者形状。
[0069] 使用处理器基于卫星数据和端点计算扁圆外摆线的线段(块506)。线段的形状 和/或几何形状可W基于因素(例如,变量)计算,因素包括但不限于,卫星速度、卫星位 置、最近已知的轨道、最终(例如,目标)轨道的期望大小与形状(诸如半长轴、升交点赤 经(RAAN)、近地点幅角、偏屯、率、平均运动和/或倾斜)、基于最近成功的捜集和/或首先错 过的捜集的可能调动时间的范围、具有不确定性的期望调动时间、可能调动时间(例如,最 可能调动时间)的概率分布函数(PDF)、卫星位置的协方差矩阵、和/或暂泊轨道两行根数 (TL巧等。扁圆外摆线的线段被用于限定捜索区(例如,受约束的扁圆外摆线捜索区域或 者C0ESR、捜索域等)。示出的示例的线段可W用于建立用于向传感器(例如,检测和跟踪 系统)分派任务的捜索元素集、用于向传感器和/或过滤器分派任务W用于捜索或者处理 传感器数据从而隔离卫星数据(例如,卫星位置等)的捜索参数(例如,捜索栏等)。在一 些示例中,根据时间计算和/或确定线段的几何形状。特别地,可w计算和/或确定基于时 间的线段形状和位置。在其他示例中,在特定时间确定线段的几何形状的形状和/或位置。
[0070] 在一些示例中,关于和/或基于线圈计算卫星的位置的概率分布函数(块508)。 在一些示例中,概率分布函数基于时间或者在指定时间计算。另外地或者替代地,概率分布 函数被进一步用于建立、确定、和/或修改捜索区。在一些示例中,基于线段生成或者产生 捜索参数和/或捜索模式(块510)。捜索参数可W是向传感器(例如,检测传感器、目标 检测和跟踪系统等)提供(例如,通信)的捜索区和/或指令,W例如在限定的地点开始捜 索(块512)。然后引导和/或指示传感器捜索卫星(块513)。例如,响应于接收指令,传 感器基于一个或多个线段或者概率分布函数捜索卫星(块514)。在该示例中,传感器检测 并追踪卫星。在其他示例中,传感器在特定的时间检测卫星的位置。传感器可W是凝视的、 扫描的、光学的、雷达、和/或红外线的等。在一些示例中,处理器基于捜索模式、捜
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