一种面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法

本发明涉及航天器轨道，具体涉及一种面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法。

背景技术：

1、在兵棋中，通常会将装备力量表示为棋子，比如在陆域通常会将坦克、步战车作为棋子，在海域会将舰船、水艇等作为棋子，在空域会将飞机、无人机等作为棋子，以此为基础再设计其机动、侦察、直瞄、间瞄等行动规则。在航天领域，最重要的装备就是卫星，以卫星为棋子可以设计机动、观测等行动规则。针对卫星对地观测规则的设计，主要包括卫星运动规则、光学卫星观测规则、红外卫星观测规则、sar卫星观测规则、电子卫星观测规则等几个方面。其中，在所有行动规则中，机动规则是最基础的规则，所以对于卫星机动规则的设计和表示具有极其重要的现实意义。

2、当前对卫星棋子的设计通常采用的方法是将卫星做成平面棋子，按照卫星的运行轨道，根据回合的时间的限制将卫星棋子摆放在平面地图中相应的位置。这样做的优点是操作人员能够直观地观察到卫星的位置和移动情况。但同时，这样做的缺点也是很明显的，尤其是卫星星下点的计算，需要轨道模型大量的计算，如果再考虑轨道摄动，需要考虑的因素更多，其计算量会指数级增长，需要计算机来进行大量的计算。在兵棋中，规则是对人员机动、装备分配、及任务实施规律的高度凝练和总结，即使需要计算也是相对简单的，如果计算量太大，甚至需要使用计算机来辅助计算，那么便失去了兵棋的优势。所以，在当前兵棋中，对卫星运动规则的体现处于一个两难的境地。

3、因此，如何解决现有技术中对卫星棋子的位置计算量太大导致移动过慢，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为实现本发明目的，本申请提供了一种面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，包括：

2、步骤s1：获取卫星数量，通过计算机仿真软件，根据卫星数量确定卫星的重访周期，建立卫星重访周期表；

3、步骤s2：利用骰子为太空兵棋投掷随机数，根据所述随机数和所述卫星的重访周期建立卫星过顶事件延迟回合数规则表；

4、步骤s3：根据所述过顶事件延迟回合数规则表确定卫星过顶事件的延迟回合数；

5、步骤s4：根据预设规则对所述延迟回合数重复修正并确定最终的延迟回合数。

6、在其中一些具体实施例中，所述步骤s1包括：预设太空兵棋中的时间分辨率，根据所述时间分辨率通过计算机仿真软件确定卫星的重访周期，卫星的重访周期根据下式确定：

7、；

8、；

9、其中， t为卫星的回归周期， l为卫星回归轨道的特征参数，且有1 ≤l＜ e，  θ为整数。

10、在其中一些具体实施例中，令x为投掷所得随机数，x∈(1，10)，当x=1时，对己方卫星最有利方向为保持当前重访周期对应的延迟回合数；当x＞1时，对己方卫星最有利方向为在当前重访周期下使得延迟回合数减少最多的方向。

11、在其中一些具体实施例中，在步骤s4中，所述预设规则包括：根据对弈双方的航天能力优势、卫星的光学载荷、红外载荷、sar载荷和电磁装置载荷依据所述过顶事件延迟回合数规则表对实际延迟回合数进行修正。

12、上述技术方案的有益效果：

13、（1）本申请解决了现有兵棋使用中需要大量的用于计算卫星的运行轨道的问题，通过本方法做简单的抽象，通过计算轨道和卫星数量来得到重访周期表，通过查询周期表和过顶事件延迟回合数规则表即可得到延迟回合数。

14、（2）本申请简化的同时保证了规律的正确性。两个表都是通过计算机仿真得到的，保证了数据反映实际卫星过顶事件规律的正确性。

15、（3）本申请减少了计算量。不仅不需要计算单颗卫星的轨道，而且不需要为每颗卫星计算过顶时间，只需将可用卫星作为一个整体计算一次即可，避免了大量的运算。

16、（4）本申请简单易用。在使用过程中，裁决员通过查询重访周期表和延迟回合表即可很快得到卫星侦察的延迟回合，同时也便于兵棋使用人员运用航天对地观测能力。

技术特征：

1.一种面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，其特征在于，所述步骤s1包括：预设时间分辨率，根据所述时间分辨率通过计算机仿真软件确定卫星的重访周期，卫星的重访周期根据下式确定：

3.根据权利要求1所述的面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，其特征在于，令x为所述随机数，x∈(1，10)，当x=1时，对己方卫星最有利方向为保持当前重访周期对应的延迟回合数；当x＞1时，对己方卫星最有利方向为在当前重访周期下使得延迟回合数减少最多的方向。

4.根据权利要求3所述的面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，其特征在于，在步骤s4中，所述预设规则包括：根据对弈双方的航天能力优势、卫星的光学载荷、红外载荷、sar载荷和电磁装置载荷依据所述过顶事件延迟回合数规则表对实际延迟回合数进行修正。

技术总结
本发明涉及航天器轨道技术领域，具体公开了一种面向太空兵棋的卫星过顶事件概率延迟表征方法，包括：通过计算机仿真软件，根据卫星数量确定卫星的重访周期，建立卫星重访周期表；利用骰子为卫星投掷随机数，根据随机数和卫星的重访周期建立卫星过顶事件延迟回合数规则表；根据过顶事件延迟回合数规则表确定卫星过顶事件的延迟回合数；根据预设规则对所述延迟回合数重复修正并确定最终的延迟回合数。本申请解决了现有兵棋使用中需要大量的用于计算卫星的运行轨道的问题，通过本方法做简单的抽象，计算卫星数量来得到重访周期表，查询重访周期表和过顶事件延迟回合数规则表即可得到延迟回合数。

技术研发人员：杨海涛,王珏,董正宏,颜林杰,王浩宇,徐一帆,张宏钢,周玺璇,王晋宇
受保护的技术使用者：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17