濾波啟動處理和濾波執(zhí)行周 期中的濾波執(zhí)行處理進行分步劃分。劃分后的各步處理操作所帶來的計算量相當(dāng)，從而可 以滿足衛(wèi)星定軌的整體耗時均衡性，不會因為運算量的過于集中以至于過度消耗運算時刻 的星載處理器的處理能力。作為本發(fā)明的實施例的一種可實現(xiàn)方案，濾波初始化按照Μ = 5來劃分濾波啟動操作，在濾波執(zhí)行周期中按照Ν = 10來劃分濾波執(zhí)行操作。
[0032] 圖2為本發(fā)明實施例分步操作時序圖。
[0033] 參考圖2,進一步通過時序圖對本發(fā)明實施例進行說明。在圖2中，對應(yīng)于濾波初 始化階段，通過濾波啟動操作完成濾波初始化，同樣設(shè)采用Μ步完成濾波初始化，在執(zhí)行濾 波啟動操作時，在Τ0時刻開始濾波啟動，執(zhí)行第1步濾波啟動操作，同時依次進行后續(xù)的每 一步操作，直到在T0+M-1時刻完成第Μ步濾波啟動操作，完成濾波初始化，同時對應(yīng)于T0 時刻和T0+M-1時刻生成用于進行軌道內(nèi)插的起始端點和終止端點。
[0034] 在完成濾波初始化階段后，衛(wèi)星進行自主定軌階段，則在T0+M-1時刻之后，下一 個濾波時刻到來之前，利用軌道內(nèi)插進行自主定軌計算。
[0035] 當(dāng)經(jīng)過時間間隔S后，在T0+S時刻到達濾波時刻時，則進入濾波執(zhí)行周期，同樣設(shè) 采用N步濾波執(zhí)行操作，在T0+S時刻執(zhí)行第1步濾波執(zhí)行操作，并依次進行每一步濾波執(zhí) 行操作，直到第T0+S+N-1時刻，完成對應(yīng)于一個濾波時刻的濾波執(zhí)行周期。進一步的，在執(zhí) 行第1步濾波執(zhí)行操作時，生成用于進行軌道內(nèi)插的起始端點，在執(zhí)行第N步濾波執(zhí)行操作 時，生成用于進行軌道內(nèi)插的終止端點。
[0036] 在完成一次濾波時刻的濾波執(zhí)行周期后，每經(jīng)過固定時間間隔S，則重新到達濾 波時刻，并在對應(yīng)該濾波時刻的濾波執(zhí)行周期分步進行濾波執(zhí)行操作。對應(yīng)于時間間隔S 的確定，綜合考慮濾波初始化階段和濾波執(zhí)行階段，時間間隔可定義為濾波周期，并應(yīng)滿足 S> (Max (M，N))，從而保證能夠在第一個的濾波周期中能夠完成濾波初始化和一次濾波執(zhí) 行，并在后續(xù)的每個濾波周期中，能夠利用當(dāng)前觀測數(shù)據(jù)進行濾波更新。
[0037] 進一步通過參考圖2,各個軌道內(nèi)插的插值時刻對應(yīng)的軌道前后端點時刻表見下 表1，設(shè)定預(yù)報后端點的積分步長為P，即插值前后端點間隔為P，P應(yīng)滿足P > S+N。
[0038] 表1各時刻對應(yīng)的軌道插值前后端點時刻表
[0039]
[0040] 圖3為本發(fā)明實施例系統(tǒng)模塊示意圖。
[0041] 參考圖3,在本發(fā)明實施例自主定軌系統(tǒng)中，包括濾波初始化模塊和濾波執(zhí)行模 塊。濾波初始化模塊用于在濾波初始化階段通過分步執(zhí)行濾波啟動操作的方式完成濾波初 始化，濾波執(zhí)行模塊用于在每個濾波時刻通過分步執(zhí)行的方式完成濾波執(zhí)行操作。
[0042] 與上述圖1、2所示實施例相類似，濾波初始化模塊在初始化階段執(zhí)行Μ步濾波啟 動操作以完成濾波初始化，在完成Μ步濾波啟動操作后同時生成用于軌道內(nèi)插的起始端點 和終止端點。濾波執(zhí)行模塊在每個濾波時刻利用Ν步濾波執(zhí)行操作在對應(yīng)的濾波執(zhí)行周期 中完成一次濾波。同時在執(zhí)行完最后一步濾波執(zhí)行操作后生成用于軌道內(nèi)插的起始端點和 終止端點。
[0043] 進一步的，在本發(fā)明實施例中，還包括用于完成軌道內(nèi)插的軌道插值模塊，該軌道 插值模塊在濾波初始化完成之后利用軌道內(nèi)插的起始端點和終止端點進行軌道內(nèi)插運算。
[0044] 采用本發(fā)明實施例，通過分步進行濾波初始化和濾波執(zhí)行操作，可以充分利用星 載處理器的處理能力，并能夠允許自主定軌算法選用更高階的模型參數(shù)、使用更復(fù)雜更精 確的濾波模型，從而得到更加精確的軌道信息。同時，本發(fā)明實施例計算量小，占用計算資 源少，可廣泛應(yīng)用于各類應(yīng)用衛(wèi)星的高精度定軌。
[0045]以上實施例提供的技術(shù)方案中的全部或部分內(nèi)容可以通過軟件編程實現(xiàn)，其軟件 程序存儲在可讀取的存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)例如：衛(wèi)星的硬盤或內(nèi)存中。
[0046] 應(yīng)當(dāng)注意的是，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人 員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明 顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本 發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的 情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
[0047] 本發(fā)明未詳細說明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
【主權(quán)項】
1. 一種自主定軌方法，其特征在于包括以下步驟： 在濾波初始化階段，利用Μ步濾波啟動操作完成濾波初始化； 在對應(yīng)于每個濾波時刻的濾波執(zhí)行周期中，利用Ν步濾波執(zhí)行操作進行濾波。2. 如權(quán)利要求1所述自主定軌方法，其特征在于：在兩個所述濾波執(zhí)行周期之間，只利 用軌道插值處理確定衛(wèi)星軌道。3.如權(quán)利要求2所述自主定軌方法，其特征在于：所述軌道插值處理為5階Hermite多 項式插值。4.如權(quán)利要求1所述自主定軌方法，其特征在于：在每個所述濾波執(zhí)行周期中，利用濾 波更新的衛(wèi)星軌道狀態(tài)作為初值，計算衛(wèi)星運動方程獲取下一預(yù)報時刻的衛(wèi)星軌道狀態(tài)。5.如權(quán)利要求4所述自主定軌方法，其特征在于：所述衛(wèi)星運動方程采用4階的 Runge-Kutta積分方法。6. -種自主定軌系統(tǒng)，其特征在于包括： 濾波初始化模塊，用于在濾波初始化階段，利用Μ步濾波啟動操作完成濾波初始化； 濾波執(zhí)行模塊，用于在對應(yīng)于每個濾波時刻的濾波執(zhí)行周期中，利用Ν步濾波執(zhí)行操 作進行濾波。7.如權(quán)利要求6所述自主定軌系統(tǒng)，其特征在于，還包括：軌道插值模塊，用于利用軌 道插值處理確定衛(wèi)星軌道，且在兩個所述濾波執(zhí)行周期之間，只利用軌道插值處理確定衛(wèi) 星軌道。8.如權(quán)利要求7所述自主定軌系統(tǒng)，其特征在于，所述軌道插值模塊采用5階Hermite 多項式進行軌道插值處理。9.如權(quán)利要求6所述自主定軌系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波執(zhí)行模塊，在每個所述濾波 執(zhí)行周期中，利用濾波更新的衛(wèi)星軌道狀態(tài)作為初值，計算衛(wèi)星運動方程，并利用積分運算 獲取下一預(yù)報時刻的衛(wèi)星軌道狀態(tài)。10. 如權(quán)利要求9所述自主定軌系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波執(zhí)行模塊采用4階的 Runge-Kutta積分方法作為所述衛(wèi)星運動方程。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自主定軌方法，包括以下步驟：在濾波初始化階段，利用M步濾波啟動操作完成濾波初始化；在對應(yīng)于每個濾波時刻的濾波執(zhí)行周期中，利用N步濾波執(zhí)行操作進行濾波。同時還公開了一種自主定軌系統(tǒng)，本發(fā)明可用于解決星載自主定軌算法計算量大，占用星載處理器計算資源過多的問題，通過采用本發(fā)明可在占用較少星載處理器計算資源的情況下，允許星載自主定軌算法選用更復(fù)雜、更精確的計算模型，從而輸出更高精度的軌道信息。
【IPC分類】G06F19/00, G05D1/10
【公開號】CN105468882
【申請?zhí)枴緾N201410364917
【發(fā)明人】王杰, 徐其超, 史雨薇, 張建偉, 李東俊, 王甫紅
【申請人】航天恒星科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年7月28日