[发明专利]一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法

权利要求书

1.一种航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取航天测运控的基础数据，所述基础数据包括：星地可见预报、星地支持关系以及工作约束条件；

构建低轨卫星及中高轨卫星的分析指标模型，所述分析指标模型包括：低轨圈次覆盖率、中高轨时长覆盖率、低轨连续覆盖率以及中高轨连续覆盖率；

根据所述分析指标模型计算得到航天测运控网覆盖能力计算结果；

其中，所述低轨圈次覆盖率用表示，数学表达式如下：

               (1)

其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见圈次，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总圈次，表示低轨卫星集合，表示星地可见圈次或弧段的集合，表示测控资源集合或数传资源集合；

所述中高轨时长覆盖率用表示，数学表达式如下：

            (2)

其中，表示在预设时间段内资源对卫星的第个星地可见预报弧段时长，表示卫星于所述预设时间段内在空间中运行的总时长，表示中高轨卫星集合；

所述低轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：

                 (3)

其中，表示在预设时间段内测控资源或数传资源对卫星可提供接力测控服务的圈次；

所述中高轨连续覆盖率用表示，数学表达式如下：

         (4)

其中，表示在预设时间段内测控资源或数传资源对卫星可提供接力测控服务的圈次。

2.根据权利要求1所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述星地可见预报包括：测运控资源代号、卫星任务代号、预报开始时间、预报结束时间、最高仰角和圈号的数据；所述星地支持关系包括：测控资源支持任务种类和数传资源支持任务种类的数据；所述工作约束条件包括：最低仰角要求和最短时长要求的数据。

3.根据权利要求1所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，对航天测运控网覆盖能力进行计算时，设需要进行覆盖能力分析的预设时间段为T，将预设时间段T内满足所述工作约束条件以及星地支持关系的星地可见预报数据存入集合中。

4.根据权利要求3所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述低轨圈次覆盖率和所述低轨连续覆盖率分析计算过程如下：

将每颗低轨卫星的星地可见预报弧段，按照圈号从小至大进行排序，存入低轨卫星可见预报集合中，其中；

求集合中所有低轨卫星运行总圈次数量，其中，为每颗低轨卫星的最大圈号，为每颗低轨卫星的最小圈号；

计算集合中每颗低轨卫星的无重复的星地可见预报圈号的数量之和，根据公式(1)计算低轨圈次覆盖率；

筛选出集合中的每颗低轨卫星星地可见预报的每个圈号中，具有两条及以上的星地可见预报弧段，且所述星地可见预报弧段存在时间交集的圈号；

计算筛选出的圈号的总数量，即得可接力服务总圈次，根据公式(3)计算低轨连续覆盖率。

5.根据权利要求4所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述中高轨时长覆盖率和所述中高轨连续覆盖率分析计算过程如下：

将每颗中高轨卫星的星地可见预报弧段，按照预报开始时间从小至大进行排序，存入中高轨卫星可见预报集合中，其中；

计算集合中所有中高轨卫星的预设时间段的时长总和，得到中高轨卫星运行总时长；

计算集合中每颗中高轨卫星可见时间段的并集，并求其并集中所有元素的时长之和，即得到可见总时长，根据公式(2)计算中高轨时长覆盖率；

筛选出集合中的每颗中高轨卫星的星地可见预报在同一圈号下，具有两条及以上存在时间交集的星地可见预报弧段，求其并集；

计算所述并集中的星地可见预报弧段的总时长，即得可接力服务总时长，根据公式(4)计算中高轨连续覆盖率。

6.根据权利要求1-5任一项所述的航天测运控网覆盖能力分析计算方法，其特征在于，所述工作约束条件包括：仰角不小于10度且预设时间段不小于11分钟。