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脉冲处理方法及装置与流程

  • 国知局
  • 2024-08-01 06:18:47

本说明书实施例涉及卫星控制,特别涉及脉冲处理方法及装置。

背景技术:

1、随着卫星技术的发展,针对卫星的控制精度也越来越高;并且这一控制通常需要通过脉冲处理实现。对卫星施加脉冲的目的在于控制卫星按照预期运行轨迹运动,使得目标卫星系统中的卫星可以精准且高效的执行观测任务。然而,理论状态下对卫星施加的脉冲大小并未考虑实际因素影响,并不会使得卫星运行轨迹达到预期,因此会在施加脉冲阶段考虑实际因素影响,比如地球或者月球引力等因素,需要在施加的脉冲大小基础上进行限幅处理。但是,直接对推力时长进行限幅,或导致脉冲效果达不到预期。同时,由于卫星控制系统的设定,只要卫星满足控制需求,就需要按照设定策略对卫星施加指定大小的脉冲,但是单次脉冲时间较短时,电推会产生较大的推力误差,同时存在资源浪费和控制精度低的问题。因此亟需一种有效的方案以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此,本说明书实施例提供了一种脉冲处理方法。本说明书一个或者多个实施例同时涉及一种脉冲处理装置,一种计算设备,一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序产品,以解决现有技术中存在的技术缺陷。

2、根据本说明书实施例的第一方面,提供了一种脉冲处理方法,包括:

3、获取目标卫星系统对应的异轨道面绕飞卫星编队构型中待控制卫星的脉冲时间;

4、将所述脉冲时间与所述目标卫星系统预设的脉冲限幅时间以及脉冲合并时间进行比较;

5、在所述脉冲时间大于所述脉冲限幅时间的情况下,根据所述待控制卫星的卫星类型选择目标限幅策略,按照所述目标限幅策略对所述待控制卫星的轨控参数进行限幅,根据限幅后的轨控参数生成第一脉冲参数,利用所述第一脉冲参数控制所述待控制卫星;

6、在所述脉冲时间小于所述脉冲合并时间的情况下,根据所述待控制卫星的卫星类型选择目标合并策略,按照所述目标合并策略将所述待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,并利用合并后的脉冲参数控制所述待控制卫星。

7、可选地,所述获取目标卫星系统对应的异轨道面绕飞卫星编队构型中待控制卫星的脉冲时间,包括:

8、确定目标卫星系统对应的异轨道面绕飞卫星编队构型;

9、获取所述异轨道面绕飞卫星编队构型中主星对应的主星轨道参数,以及辅星对应的辅星轨道参数;

10、将所述主星轨道参数与所述目标卫星系统预设的主星参考轨道参数进行比对,以及将所述辅星轨道参数与所述目标卫星系统预设的辅星参考轨道参数进行比对;

11、根据比较结果在所述主星和所述辅星中选择待控制卫星,并确定所述待控制卫星对应的脉冲时间。

12、可选地,所述目标限幅策略包括下述至少一项:

13、双脉冲限幅策略、三脉冲限幅策略、面外控制限幅策略;

14、相应的,所述目标合并策略包括下述至少一项:

15、面外单脉冲合并策略、面内双脉冲合并策略、面内三脉冲合并策略。

16、可选地,在所述目标限幅策略为所述双脉冲限幅策略的情况下,所述按照所述目标限幅策略对所述待控制卫星的轨控参数进行限幅,包括:

17、确定所述待控制卫星的轨道参数中包含的第一偏心率参数和第一半长轴参数;

18、按照所述双脉冲限幅策略利用所述脉冲时间对所述第一偏心率参数进行限幅,获得第二偏心率参数;

19、根据所述第二偏心率参数确定所述待控制卫星满足第一限幅条件的情况下,将所述第一半长轴参数设置为第一参数值,作为对所述第一半长轴参数的限幅处理;

20、根据所述第二偏心率参数确定所述待控制卫星未满足第一限幅条件的情况下,根据所述第二偏心率参数对所述第一半长轴参数进行限幅,获得第二半长轴参数。

21、可选地,在所述目标限幅策略为所述三脉冲限幅策略的情况下,所述按照所述目标限幅策略对所述待控制卫星的轨控参数进行限幅,包括:

22、确定所述待控制卫星的轨道参数中包含的第三偏心率参数、第三半长轴参数和第一迹向偏置参数;

23、按照所述三脉冲限幅策略利用所述脉冲时间对所述第三偏心率参数进行限幅,获得第四偏心率参数;

24、根据所述第四偏心率参数确定所述待控制卫星满足第二限幅条件的情况下,将所述第三半长轴参数和所述第一迹向偏置参数设置为第二参数值,作为对所述第三半长轴参数和所述第一迹向偏置参数的限幅处理;

25、根据所述第四偏心率参数确定所述待控制卫星未满足第二限幅条件的情况下,根据所述第四偏心率参数对所述第一迹向偏置参数进行限幅,获得第二迹向偏置参数;根据所述第二迹向偏置参数确定所述待控制卫星满足所述第二限幅条件的情况下,将所述第三半长轴参数设置为所述第二参数值,作为对所述第三半长轴参数的限幅处理;根据所述第二迹向偏置参数确定所述待控制卫星未满足所述第二限幅条件的情况下,根据所述第四偏心率参数和所述第二迹向偏置参数对所述第三半长轴参数进行限幅,获得第四半长轴参数。

26、可选地,在所述目标限幅策略为所述面外控制限幅策略的情况下,所述按照所述目标限幅策略对所述待控制卫星的轨控参数进行限幅,包括:

27、确定所述待控制卫星的轨道参数中包含的轨道倾角参数;

28、按照所述面外控制限幅策略利用所述脉冲时间对所述轨道倾角参数进行限幅,获得目标轨道倾角参数。

29、可选地,在所述目标合并策略为面外单脉冲合并策略的情况下,所述按照所述目标合并策略将所述待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,并利用合并后的脉冲参数控制所述待控制卫星,包括:

30、根据所述面外单脉冲合并策略确定第一脉冲时间阈值,并将所述脉冲时间与所述第一脉冲时间阈值进行比较;

31、在所述脉冲时间小于所述第一脉冲时间阈值的情况下,删除所述待控制卫星对应的第二脉冲参数;

32、确定所述待控制卫星的相邻脉冲参数,并利用所述相邻脉冲参数控制所述待控制卫星。

33、可选地,在所述目标合并策略为面内双脉冲合并策略的情况下,所述按照所述目标合并策略将所述待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,包括:

34、根据所述面内双脉冲合并策略确定第二脉冲时间阈值,并在所述脉冲时间中提取第一脉冲子时间和第二脉冲子时间;

35、将所述第一脉冲子时间和所述第二脉冲子时间分别与所述第二脉冲时间阈值进行比较;

36、在所述第一脉冲子时间和所述第二脉冲子时间均小于所述第二脉冲时间阈值,且所述第一脉冲子时间小于所述第二脉冲子时间的情况下,在所述待控制卫星对应的第二脉冲参数中提取所述第二脉冲子时间对应的第一脉冲子参数;

37、确定所述待控制卫星的相邻脉冲参数,将所述脉冲子参数与所述相邻脉冲参数进行合并。

38、可选地,在所述目标合并策略为面内三脉冲合并策略的情况下,所述按照所述目标合并策略将所述待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,包括:

39、根据所述面内三脉冲合并策略确定第三脉冲时间阈值,并在所述脉冲时间中提取第三脉冲子时间、第四脉冲子时间和第五脉冲子时间;

40、在所述第三脉冲子时间小于所述第三脉冲时间阈值的情况下,在所述待控制卫星对应的第二脉冲参数中提取所述第四脉冲子时间和所述第五脉冲子时间分别对应的第二脉冲子参数,将所述第二脉冲子参数与所述待控制卫星的相邻脉冲参数进行合并;

41、在所述第三脉冲子时间大于等于所述第三脉冲时间阈值,且所述第五脉冲子时间小于所述第三脉冲时间阈值的情况下,在所述待控制卫星对应的第二脉冲参数中提取所述第三脉冲子时间和所述第四脉冲子时间分别对应的第三脉冲子参数,将所述第三脉冲子参数与所述待控制卫星的相邻脉冲参数进行合并;

42、在所述第三脉冲子时间和所述第五脉冲子时间大于等于所述第三脉冲时间阈值,且所述第四脉冲子时间小于所述第三脉冲时间阈值的情况下,在所述待控制卫星对应的第二脉冲参数中提取所述第三脉冲子时间和所述第五脉冲子时间分别对应的第四脉冲子参数,将所述第四脉冲子参数与所述待控制卫星的相邻脉冲参数进行合并。

43、根据本说明书实施例的第二方面,提供了一种脉冲处理装置,包括:

44、获取模块,被配置为获取目标卫星系统对应的异轨道面绕飞卫星编队构型中待控制卫星的脉冲时间;

45、比较模块,被配置为将所述脉冲时间与所述目标卫星系统预设的脉冲限幅时间以及脉冲合并时间进行比较;

46、限幅模块,被配置为在所述脉冲时间大于所述脉冲限幅时间的情况下,根据所述待控制卫星的卫星类型选择目标限幅策略,按照所述目标限幅策略对所述待控制卫星的轨控参数进行限幅,根据限幅后的轨控参数生成第一脉冲参数,利用所述第一脉冲参数控制所述待控制卫星;

47、合并模块,被配置为在所述脉冲时间小于所述脉冲合并时间的情况下,根据所述待控制卫星的卫星类型选择目标合并策略,按照所述目标合并策略将所述待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,并利用合并后的脉冲参数控制所述待控制卫星。

48、根据本说明书实施例的第三方面,提供了一种计算设备,包括:

49、存储器和处理器;

50、所述存储器用于存储计算机可执行指令,所述处理器用于执行所述计算机可执行指令,该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述脉冲处理方法的步骤。

51、根据本说明书实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其存储有计算机可执行指令,该指令被处理器执行时实现上述脉冲处理方法的步骤。

52、根据本说明书实施例的第五方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序或指令,该计算机程序或指令被处理器执行时实现上述脉冲处理方法的步骤。

53、本实施例提供的脉冲处理方法,为了能够保证限幅后的脉冲效果与期望符合,同时降低单次脉冲所带来的精度低、资源浪费的问题,可以先获取目标卫星系统对应的异轨道面绕飞卫星编队构型中待控制卫星的脉冲时间;此时可以将脉冲时间与目标卫星系统预设的脉冲限幅时间以及脉冲合并时间进行比较;在脉冲时间大于脉冲限幅时间的情况下,说明需要进行脉冲限幅处理,并且为了提高脉冲效果,可以在计算控制量阶段完成限幅,也就是说,可以根据待控制卫星的卫星类型选择目标限幅策略,按照目标限幅策略对待控制卫星的轨控参数进行限幅,实现根据限幅后的轨控参数生成第一脉冲参数,此时即可利用第一脉冲参数控制待控制卫星。在脉冲时间小于脉冲合并时间的情况下,说明单次脉冲时间较短,因此可以根据待控制卫星的卫星类型选择目标合并策略,按照目标合并策略将待控制卫星对应的第二脉冲参数合并至相邻脉冲参数,此后即可利用合并后的脉冲参数控制待控制卫星。实现在对待控制卫星施加脉冲时,若需要进行脉冲限幅处理,则可以在计算控制量阶段进行限幅,从而提高保证限幅后对卫星施加的脉冲效果与期望更为匹配。若单次脉冲时间较短,则可以将第二脉冲参数合并到相邻脉冲参数上,实现通过脉冲合并的方式将较短脉冲时间的脉冲参数合并到相邻脉冲参数上,从而提高卫星控制精度,并且可以避免单次脉冲所带来的资源浪费问题,从而可以保证卫星控制精度。

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