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申请/专利权人：之江实验室

摘要：本发明公开了一种基于幂减迭代的卫星运行轨迹生成方法及装置，该方法利用地面站跟踪接收机接收到的同轨及邻近轨道在一定时间周期内正常运行的卫星轨迹信息，采用等分角插值估计法将其转换为标准轨迹之后利用幂减迭代法快速生成综合轨迹，并通过地面站跟踪发射机发送给目标在轨卫星，卫星结合自身所在高度，采用多次渐进式逼近法逐渐进入综合轨迹，开始下一个运行周期，以实现卫星的安全在轨运行。本发明通过地面站多星轨迹协同方式，引入幂减迭代法实现在轨卫星运行轨迹规划，解决了现有的卫星由于空间环境力影响需进行准确轨迹规划且自身感知信息受限无法准确探测邻近正常运行卫星轨迹而引发的运行安全问题，提高了在轨卫星长期运行的安全性。

主权项：1.一种基于幂减迭代的卫星运行轨迹生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：获取多个与目标在轨运行卫星同轨或邻近轨道卫星的原始轨迹；步骤二：设定轨迹集合，周期性的更新轨迹集合中的轨迹，将最近一个运行周期时间内获得的原始轨迹转化为标准轨迹，存储在轨迹集合中；转化为标准轨迹的过程如下：1）在地心惯性坐标系下，将绕地心一周的圆周角均匀分为N等份，每一个等分角的角度大小相等；2）对任一轨迹，根据等分角从地心引出N个角射线，其与对应的标准轨迹相交，对任一相交的坐标值，对应第个等分角，其与X轴正坐标的夹角大小为，利用卫星原始轨迹中与第i个等分角分别在逆时针和顺时针两个方向最邻近的两个轨迹点的坐标，分别为、，与地心的连线和第i个等分角的夹角大小分别为，采用插值估计的方法，得到标准轨迹在第i个等分角处的坐标： ； ；3）按照步骤2）的方法得到N个坐标即为转换后的标准轨迹；步骤三：基于轨迹集合中的标准轨迹采用幂减迭代法生成目标在轨运行卫星的综合轨迹，具体为：将轨迹集合中的任意进行两两配对的标准轨迹，每个标准轨迹各取两个轨迹点构成凸四边形，根据形心坐标与坐标轴夹角大小组成新的轨迹，替换轨迹集合中的旧轨迹；全部替换完成后，得到综合轨迹；该步骤通过以下子步骤来实现：（3.1）轨迹集合Traj中存储的标准轨迹数量为，将轨迹集合中的标准轨迹两两配对，对任意配对的轨迹对，对其中某个轨迹的任一轨迹点，与其邻近的轨迹点，以及相应的配对轨迹中的轨迹点及邻近轨迹点，组成一个凸四边形并计算形心坐标，将所有轨迹点生成的形心坐标按与X轴正坐标夹角值大小从小到大的排序组成新的轨迹，并完成所有配对轨迹对的新轨迹计算；（3.2）将步骤（3.1）形成的新轨迹替换轨迹集合Traj中的旧轨迹，此时轨迹集合Traj中的轨迹数量为，即每配对迭代生成新轨迹一次，轨迹数量的幂指数减一；（3.3）重复步骤（3.1）和步骤（3.2），直至轨迹集合Traj中的轨迹数量为1，此时得到的轨迹即为综合轨迹；步骤四：目标在轨运行卫星结合自身所在高度，逐渐进入综合轨迹，开始下一个运行周期，实现卫星安全在轨运行。

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