空间飞行器主动段轨道估计方法

文档序号:6594848阅读:337来源:国知局
专利名称:空间飞行器主动段轨道估计方法
技术领域
本发明属于空间飞行器轨道估计技术领域,尤其是涉及空间飞行器主动段轨道估计方法。
背景技术
北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,它可为用户提供全天候、全天时的高精确、高可靠的定位服务。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。北斗卫星导航系统对促进我国卫星导航定位事业的发展,满足我国军事及国民经济的需要具有重大的战略和经济意义。但北斗卫星导航系统只能对目标对象进行时时的定位,却不能进行其未发生时刻的定位与轨道估计。空间飞行器是指在地球大气层以外的宇宙空间,基本上按照天体力学的规律运行的各类飞行器。有些国家会发射特殊目的的空间飞行器,如弹道式导弹等。而对他国发射的具有敌意的空间飞行器实施轨道估计、监控并作出快速反应,具有重要的战略意义。空间飞行器轨道一般可分为三段,依次为:靠火箭推进的主动段、在地球外层空间的惯性飞行段和再入大气层后的攻击段。主动段通常由多级火箭相继推进,前一级火箭完成推进后脱落,由后一级火箭接力。惯性飞行段在空气阻力极小的大气层外,靠末级火箭关机前获得的速度在椭圆轨道上作无动力惯性飞行。攻击段则根据任务需求,受控制后再入大气层,飞向目标。其中,靠火箭推进的主动段是比较关键的一个环节。对于传统的空间飞行器轨道估计方法,在对所目标空间飞行器在主动段飞行一段时间内初始位置信息的获取过程中,传统的探测方式一般常采用红外光学探测器进行探测获取,而它只接收目标的红外辐射信息,可定向但不能测距,且易受气候影响与云层干扰,可靠性不够好,并且其获取的初始位置信息为随探测卫星运动的观测坐标系上的位置信息,这样就需要进行从观测坐标系 到基础坐标系的坐标变换,其变换复杂,运算量大。此外,传统的空间飞行器轨道估计方法还存在获取的初始位置信息不够精确、轨道估计过程中待求变量过多、运算复杂、估计精度不够高等不足之处。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提出了空间飞行器主动段轨道估计方法。为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:空间飞行器主动段轨道估计方法,包括如下步骤:步骤A,利用北斗卫星获取目标空间飞行器在主动段飞行一段时间内在基础坐标系下的初始位置信息;步骤B,由于地球公转周期远大于空间飞行器的观测弧段时长,故在短时间内认为该基础坐标系为惯性坐标系,其不随地球旋转,则根据变质量质点的动力学,建立目标空间飞行器在基础坐标系下的主动段的简化运动方程:
权利要求
1.空间飞行器主动段轨道估计方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤A,利用北斗卫星获取目标空间飞行器在主动段飞行一段时间内在基础坐标系下的初始位置信息; 步骤B,根据变质量质点的动力学,建立目标空间飞行器在基础坐标系下的主动段的简化运动方程:
全文摘要
本发明提出了空间飞行器主动段轨道估计方法,所述方法利用北斗卫星获取目标空间飞行器在主动段初始位置信息,建立目标空间飞行器主动段简化运动方程与分解方程,从而建立其空间飞行器运行轨道的运动方程模型和基于三阶多项式表示的空间飞行器运行轨道的估计模型;对所建立的轨道的估计模型进行求解,得出目标空间飞行器在主动段各个时间点的估计位置和估计速度。本发明能对主动段的空间飞行器进行更精确、更可靠、更自主地轨道估计,能为判断目标空间飞行器的类别与飞行意图提供更好的信息基础,该方法简单易行,实用性极强。
文档编号G06F19/00GK103226660SQ20131014271
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日
发明者李洁, 蒋雪峰, 王正盛 申请人:南京航空航天大学
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