[发明专利]顾及卫星遮挡条件的卫星可见性分析及星历预报方法

权利要求书

1.一种顾及卫星遮挡条件的卫星可见性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，量测目标点位卫星遮挡高度角；

在站心坐标下，首先确定目标点坐标，然后以目标点为中心自北方向开始顺时针每相隔一定角度量测一条断面，根据所量测出的断面特征点，计算出对应方向的最大遮挡角，重复量测各个方向，得到目标点各个方向对应的遮挡高度角E_i；

步骤2，卫星空间位置解算与坐标转换；

根据步骤1的遮挡高度角E_i获取广播星历信息，然后计算卫星在轨道面坐标系中的位置，最后通过坐标转换，分别获得卫星在瞬时地球坐标系中的位置以及在协议地球坐标系中的位置；

步骤3，过滤障碍物遮挡卫星；

将步骤2所计算的卫星在协议地球坐标系中的地心坐标换算成以测站为原点的站心坐标系，进而求得卫星的高度角e和方位角A；然后，根据指定时刻下某一方位的卫星的高度角e和方位角A，以及步骤1计算的目标点各个方向对应的遮挡高度角E_i，得到该时刻该方位的遮挡高度角E；再将该时刻该方位的卫星高度角e和遮挡高度角E进行比较，若e≤E，则说明该卫星不可见，剔除该卫星；若e＞E，则说明该卫星可见，保留该卫星；按此方法对卫星逐个进行过滤，得到准确的卫星可见性结果；

所述指定时刻和方位的遮挡高度角E的计算方法为：

已知两个相邻遮挡高度角为：(A_i-1，E_i-1)，(A_i+1，E_i+1)，采用通过线性插值求解指定方位的遮挡高度角：E＝aA+b；将(A_i-1，E_i-1)，(A_i+1，E_i+1)代入上式便可求出参数a,b；然后将指定时刻的卫星方位角A_i代入上式，求出对应方向的高度遮挡角为：E＝aA_i+b；

当遮挡条件为近似线形变化时，所述遮挡高度角插值采用i个点线形拟合出待定点高度角：

E＝a₀+a₁A+a₂A²+...+a_nAⁿ

式中，n为遮挡高度角的数量，i≤n。

2.根据权利要求1所述的顾及卫星遮挡条件的卫星可见性分析方法，其特征在于，步骤1中所述遮挡高度角E_i的计算方法为：

定义量测出的断面格式为：D_i,H_i，其中D_i为断面特征点至目标点位的平面距离，H_i为断面特征点高程；其次根据横断面计算特征点的高度角设目标点共量测n个高度角，则目标点各个方向对应的遮挡高度角E_i为：

3.根据权利要求2所述的顾及卫星遮挡条件的卫星可见性分析方法，其特征在于，所述特征点的高度角的计算公式为式中，H₀为目标点高程。

4.根据权利要求1所述的顾及卫星遮挡条件的卫星可见性分析方法，其特征在于，步骤3中所述卫星高度角e和方位角A的计算方法为：

获取卫星在以测站R为坐标原点的站心坐标系中的坐标：

式中，

[X_R Y_R Z_R]^T为测站测站R的WGS-84坐标向量，则有：

其中，B和L分别是测站R的大地纬度和大地经度，

则卫星高度角e为：

卫星方位角A为：

其中，