[发明专利]一种基于月基平台的地球向外辐射能量计算方法

权利要求书

1.一种基于月基平台的地球向外辐射能量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定月表待分析点位置X和计算时刻t；

步骤2、计算地心在月球表面星下点的经纬度、月心在地球大气层顶的星下点经纬度以及地球大气层顶与月球表面内公切线夹角；

步骤3、根据步骤2得到的地心在月球表面星下点的经纬度以及地球大气层顶与月球表面内公切线夹角，建立地球与月球两者之间的观测几何模型，并根据地球与月球之间的观测几何模型得到月球表面待分析计算位置对整个地球大气层顶的可见性，进而得到月球表面对地球整个大气层顶的可见区域范围，月球表面对地球可见区域中的点可记为月表对地可见点H；

步骤4、建立太阳、地球以及月球三者之间的观测几何模型，基于所述观测几何模型对地球大气层顶进行离散网格划分，然后分别确定月表对地可见点H对地球整个大气层顶向外长波和短波辐射能量的可见离散网格；

步骤5、计算每个离散网格处长波与短波辐射能量对月表对地可见点H处单位可视面积的辐射能量的贡献值，求和每一个可见网格区域的能量贡献值，即为t时刻该月表对地可见点H对地单位可见面积所接受到的地球辐射能量。

2.根据权利要求1所述的一种基于月基平台的地球向外辐射能量计算方法，其特征在于，所述步骤2的过程为：用DE430星历文件获取太阳、地球和月球之间实时的相对位置坐标，并引入地球指向参数进行月球天球坐标系、月心月固坐标系、地心天球坐标系以及地心地固坐标系之间的转换，得到地心在月球表面星下点的经纬度、月心在地球大气层顶的星下点经纬度以及地球大气层顶与月球表面内公切线夹角。

3.根据权利要求1所述的一种基于月基平台的地球向外辐射能量计算方法，其特征在于，所述步骤3中，建立的地球与月球两者之间的观测几何模型，包括月球和地球，月球是半径R_m为1737.4km的正球体，月球的球心记为O_m，月球上的点X为月表待分析点位置，地心在月表的星下点记为F；地球为半径为6371km，大气层顶高100km的正球体，地球大气层顶半径为R_e，地球的球心记为O_e，地球和月球的两条内公切线L₂和L₃所对应的球心角度的二分之一记为γ，月表待分析点位置X和月球球心的连线与地月连线之间的夹角记为角σ。

4.根据权利要求3所述的一种基于月基平台的地球向外辐射能量计算方法，其特征在于，所述步骤3中，当月表待分析点位置X满足公式(1)时，则月表待分析点位置X对地球整个大气层顶的可见，否则不可见；

σγ (1)；

其中，cosσ＝cosθ_Xcosθ_Fcos(φ_X-φ_F)+sinθ_Xsinθ_F (2)；

其中，θ_F是地心在月表的星下点F的经度，是地心在月表的星下点F的纬度，θ_X是任意月表分析点X的经度，是任意月表分析点X的纬度；h为地球的大气层高度，D_me为地心与月心之间的连线距离。