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申请/专利权人：成都恪赛科技有限公司

摘要：本发明公开了一种卫星轨道动中通云计算方法、系统及存储介质，属于卫星技术领域。方法包括：数据采集阶段；数据预处理阶段，在云端分布式环境中，对实时遥测数据进行筛选、归类、整合和分析；轨道计算阶段，使用云计算群模拟卫星运动并实时计算目标卫星轨道数据；结果优化与分发阶段，使用机器学习算法根据目标卫星轨道数据计算卫星接收终端当前时刻的最优指向、最佳服务卫星的最长服务时间，并实时推送给用户和控制中心。对卫星轨道数据的计算采用云服务器并行计算并加入智能调度算法，能够快速高效的计算数以万计的在轨卫星，给出卫星接收终端当前地理坐标系下的最优指向。

主权项：1.一种卫星轨道动中通云计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：数据采集阶段，通过地面站网络和多个卫星终端设备收集目标卫星的实时遥测数据、卫星发射方向和卫星星历数据并传输至云端服务器；S2：数据预处理阶段，在云端分布式环境中，对实时遥测数据进行筛选、归类、整合和分析；S3：轨道计算阶段，使用云计算群模拟卫星运动并实时计算目标卫星轨道数据；S4：结果优化与分发阶段，使用机器学习算法根据目标卫星轨道数据计算卫星接收终端当前时刻的最优指向、最佳服务卫星的最长服务时间，并实时推送给用户和控制中心；所述的目标卫星轨道数据包括目标卫星运行的平均角速度n，目标卫星观测时刻t的目标卫星平近点角M（t）、目标卫星偏近点角E（t）、目标卫星真近点角f（t）、目标卫星升交距角、目标卫星轨道平面内径、目标卫星摄动改正项、目标卫星摄动升交距角u（t）、目标卫星摄动轨道平面内径r（t）、目标卫星轨道倾斜角i（t）、目标卫星轨道平面坐标、目标卫星升交点经度L（t）、目标卫星ECI坐标、目标卫星ECEF坐标、目标卫星星下点经纬度、目标卫星高度；计算出所有在轨目标卫星的目标卫星轨道数据后，获取卫星接收终端的地理位置和姿态信息并计算卫星接收终端接收卫星信号的方位角A和俯仰角E；所述的目标卫星运行的平均角速度n=，，其中为引力常数，a为卫星轨道半长轴，为卫星运动的平均角速度与计算值之差，n0为根据开普勒第三定律计算的卫星理论平均角速度，GM为重力加速度与地球质量乘积；所述目标卫星平近点角M（t）=，其中M0为参考时刻平近点角，toe为参考时刻，t为观测时刻；所述目标卫星偏近点角E（t）利用牛顿迭代法计算，根据开普勒方程标卫星偏近点角E（t）和目标卫星平近点角M（t）存在如下关系：，其中e为卫星轨道偏心率，取初始值直至前后两次计算的差值小于第一预设微小量；所述目标卫星真近点角f（t）=，其中e为卫星轨道偏心率；所述目标卫星升交距角，其中为近地点幅角；所述目标卫星轨道平面内径，其中a为卫星轨道半长轴，e为卫星轨道偏心率；所述目标卫星摄动改正项包括第一摄动改正项、第二摄动改正项和第三摄动改正项，所述第一摄动改正项，第二摄动改正项，第三摄动改正项，其中为第一、第二升交距角的调和改正项振幅，为第一、第二卫星地心距的调和改正项振幅，为第一、第二轨道倾角的调和改正项振幅；所述目标卫星摄动升交距角，所述目标卫星摄动轨道平面内径，所述目标卫星轨道倾斜角，其中i0为参考时刻卫星轨道倾斜角，为轨道倾角变化率；所述目标卫星轨道平面坐标包括轨道平面X轴坐标x和轨道平面Y轴坐标y，所述轨道平面X轴坐标，所述轨道平面Y轴坐标；所述目标卫星升交点经度，其中为参考时刻的升交点赤经，升交点赤经变化率，ve为地球自转角速度取；所述目标卫星ECI坐标包括ECI坐标的X、Y、Z轴坐标通过以下公式计算： 其中，表示绕着卫星椭圆轨道Z轴旋转-L度，表示绕着卫星椭圆轨道X轴旋转-i度，x为轨道平面X轴坐标，y为轨道平面Y轴坐标，，；所述目标卫星ECEF坐标通过对目标卫星ECI坐标进行地球自转改正得到，包括ECEF坐标的X轴坐标、ECEF坐标的Y轴坐标、ECEF坐标的Z轴坐标其中，为参考时刻距观测时刻的差值，ve为地球自转角速度取；所述目标卫星星下点经纬度包括目标卫星星下点经度和目标卫星星下点纬度；所述目标卫星高度，其中R为目标卫星的椭圆轨道内径，Re为地球半径，；所述的方位角；俯仰角；其中，Re为地球半径，为目标卫星星下点纬度，为目标卫星星下点经度，Hs为目标卫星高度，为卫星接收终端的当前纬度，为卫星接收终端的当前经度，hg为卫星接收终端的海拔高度；所述的S4：结果优化与分发阶段，还包括以下步骤：基于目标卫星轨道数据和卫星接收终端的地理位置、姿态信息建立卫星调度链表；所述卫星调度链表包括正在服务卫星链表、准备服务卫星链表、暂停服务卫星链表；所述正在服务卫星链表记录当前时刻过境卫星接收终端上空第一预设范围内的所有服务卫星并按卫星接收终端的对星俯仰角从大到小排序；所述准备服务卫星链表记录第一预设时间内能够进入卫星接收终端上空第一预设范围内的所有服务卫星并按进入时刻进行排序；所述暂停服务卫星链表记录第二预设时间内不能进入卫星接收终端上空第一预设范围内的所有服务卫星；分发正在服务卫星链表中表头的服务卫星给卫星接收终端作为正在服务卫星并计算卫星服务时间T，当正在服务卫星的对星俯仰角小于正在服务卫星链表中排在第二位的服务卫星时，将正在服务卫星插入到暂停服务卫星链表中，分发此时位于正在服务卫星链表中表头的服务卫星给卫星接收终端作为正在服务卫星，并更新正在服务卫星链表、准备服务卫星链表、暂停服务卫星链表；所述卫星服务时间，其中u为正在服务卫星的卫星角速度，α为正在服务卫星的地心角，其中，h为正在服务卫星的高度；当卫星接收终端收到云服务器发来的卫星指向时，计算卫星接收终端的天线中心轴在地理坐标系中的投影，然后进行地理坐标系到载体坐标系的坐标转换得到变换矩阵和天线中心轴在载体坐标系中的投影，接着进行直角坐标系到空间坐标系的变换，得到天线中心轴在载体坐标系中的方位角和俯仰角；当天线中心轴的载体坐标系和地理坐标系完全重合时，根据卫星指向调整卫星接收终端的指向对准正在服务卫星。

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