[发明专利]一种地磁场模型简化设计方法

权利要求书

1.一种飞卫星获取地磁场的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、针对10阶球谐级数的地磁场模型，设置卫星轨道高度为650Km，轨道倾角为97°，升交点赤经为10°，建立该卫星轨道的地磁场随时间变化曲线；

步骤2、将步骤1中得出的地磁场随时间变化曲线转换成极坐标地磁场曲线；

步骤3、将步骤2中得出的极坐标地磁场曲线的每轴进行单独的归一化，得出极坐标归一化地磁场曲线；

步骤4、将步骤3中得出的极坐标归一化地磁场曲线转换成直角坐标系下归一化地磁场曲线；

步骤5、通过U弦长曲率法计算得出步骤4中得出的直角坐标系下归一化地磁场曲线中每点的离散曲率：

其中，Q_i是直角坐标系下归一化地磁场曲线中p_i点处的离散曲率，为离散曲率Q_i的凹凸性，x_i、y_i分别为p_i点在直角坐标系中的横纵坐标，分别是点和在直角坐标系下的坐标，是这两点间的欧氏距离；U为支持邻域的长度；

步骤6、通过步骤5中得出的归一化地磁场曲线中每点的离散曲率，结合K曲率加权非均匀采样法，在步骤1中所述的地磁场随时间变化曲线中选出多个采样点，形成非均匀地磁场数据表格，并将所述地磁场数据表格存储到飞卫星上；

所述步骤6的具体方法为：

步骤6.1、通过公式：

计算得出指定预设值范围内使得E最小的K的值，其中，K为固有权值，为对任意地磁场数据表格进行线性内插后获得的地磁场数据，为标准地磁场模型计算得到的地磁场数据，E为l_k和l_s的平均误差；

步骤6.2、通过步骤6.1中得出的K值，结合公式

在步骤1中所述的地磁场随时间变化曲线中选出n个采样点，形成非均匀地磁场数据表格；

其中，n＝1，2，…，N；j＝1，2，...，n；N为地磁场模型中的总点数；m_j表示每个采样点对应标准模型中的位置,为直角坐标系下归一化地磁场曲线中所有点的离散曲率的模的和；

步骤6.3、将步骤6.2得出的非均匀地磁场数据表格存储到飞卫星上；

步骤7、获取飞卫星实时真近点角，结合步骤6中得出的非均匀地磁场数据表格，得出飞卫星的实时地磁场值。

2.如权利要求1所述的飞卫星获取地磁场的方法，其特征在于，所述地磁场数据表格包括多组地磁场数据，每组地磁场数据中均包括：采样点个数、每个所述采样点对应的地磁场数据及飞卫星真近点角数据，每组所述地磁场数据均小于等于12n+8字节。

3.如权利要求1所述的飞卫星获取地磁场的方法，其特征在于，步骤7中获取飞卫星的实时真近点角的方法具体为：

当飞卫星中存在有效GPS数据时，通过公式：

计算得出飞卫星的实时真近点角，其中，λ₀为飞卫星0时刻的升交点赤经，λ_s(t)为飞卫星的经度，为飞卫星的纬度，α为飞卫星的轨道倾角，θ为真近点角，ω_e为地球自转角速度，

当飞卫星没有有效GPS数据时，通过公式：

θ＝ω_st+θ₀

计算得出飞卫星的实时真近点角，其中，ω_s为飞卫星绕地心飞行的角速度，t为飞卫星的飞行时间，θ₀为飞卫星的初始真近点角。