[发明专利]一种飞行器轨迹云图实时显示与切换方法、系统及服务器

说明书

本发明提供了一种飞行器轨迹云图实时显示与切换方法、系统、存储介质及服务器，涉及航天工程技术领域，所述的飞行器轨迹云图实时显示与切换方法包括如下步骤：建立地球三维场景模型；获取飞行器的空间运动状态表征数据并绘制飞行器运行轨迹；计算不同维度下空间环境数据；获取颜色标尺，根据所述颜色标尺与所述空间环境数据对所述飞行器运行轨迹进行着色，实现飞行器轨迹云图的显示与切换。本发明所述的飞行器轨迹云图实时显示与切换方法结合了飞行器空间运动状态表征显示技术以及环境数据驱动的云图显示技术，能实时显示数据变化和切换不同维度的数据，直观的展示出飞行器运行轨迹上空间环境数据的变化和恶劣程度。

技术领域

本发明涉及航天工程技术领域，具体而言，涉及一种飞行器轨迹云图实时显示与切换方法、系统、存储介质及服务器。

背景技术

空间环境效应是空间环境与飞行器相互作用的宏观和微观表现，涉及各种物理、化学及力学等过程，空间环境效应在时间与空间尺度上具有明显的动态变化特征，直接受空间环境变化及飞行器自身特点制约，深入研究空间环境对飞行器的影响，对于提高飞行器在轨服役寿命与可靠性具有重要意义。

空间环境主要包括空间中性大气环境、空间等离子体环境和空间辐射环境，其中，空间中性大气环境会对飞行器产生空气动力学阻力，影响飞行器的姿态，导致飞行器轨道下降，还会成为光学敏感表面的污染源；空间等离子体环境会引起电流向飞行器暴露表面流入，导致电荷累积效应，在飞行器的不同电绝缘表面之间产生电位差，引起破坏性的电弧放电；空间辐射环境对飞行器的损伤效应涉及辐射损伤与深层介质充放电两方面，会导致热控涂层、电子器件及光学器件等关键材料和器件性能退化。

因此，为保证飞行器的在轨寿命和飞行可靠性，需要时刻掌控飞行器所处的空间环境的实时状况，而飞行器在轨运行期间实时空间环境量化表征数据量巨大，数据抽象，维度多且变化范围大，很难直观展示并且分析其环境变化和恶劣程度。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术无法直观展示并且分析飞行器所处空间环境的实时变化和恶劣程度。

为解决上述问题，本发明提供一种飞行器轨迹云图实时显示与切换方法，包括如下步骤：

建立地球三维场景模型；

获取飞行器的空间运动状态表征数据，根据所述实空间运动状态表征数据绘制飞行器运行轨迹；

对所述空间运动状态表征数据进行分析计算，得到不同维度下的多个空间环境数据；

获取颜色标尺，根据所述颜色标尺与所述空间环境数据对所述飞行器运行轨迹进行着色，实现飞行器轨迹云图的显示与切换。

可选地，所述获取飞行器的空间运动状态表征数据具体包括，以儒略日表示法定义时间描述，以地心J2000坐标系定义法定义空间描述，建立地心J2000坐标系；获取每一时刻所述飞行器在所述地心J2000坐标系中的空间位置数据，得到飞行器的空间运动状态表征数据。

可选地，所述根据所述空间运动状态表征数据绘制飞行器运行轨迹，具体包括：建立飞行器轨道外推模型，根据所述飞行器轨道外推模型对所述空间运动状态表征数据进行计算，得到飞行器的轨道外推数据点；将所述飞行器的轨道外推数据点绘制于所述地球三维场景模型中，依次连接所述飞行器的轨道外推数据点，得到飞行器运行轨迹。

可选地，所述对空间运动状态表征数据进行分析计算，得到不同维度下的多个空间环境数据，具体包括：建立空间环境模型，结合所述空间运动状态表征数据与所述空间环境模型的控制参数，计算得到所述空间环境数据。

可选地，所述空间环境数据包括中性大气环境数据、等离子体环境数据和辐射环境数据。