(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211251494.1 (22)申请日 2022.10.13 (71)申请人 中国西安 卫星测控中心 地址 710043 陕西省西安市新城区咸宁东 路462号 (72)发明人 杨杰　马鹏斌　刘斌　 (74)专利代理 机构 西安亚信智佳知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61241 专利代理师 段国刚 (51)Int.Cl. G01C 21/20(2006.01) G01C 21/24(2006.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于小偏心率轨道的短弧光学测量 初轨确定方法 (57)摘要 本公开实施例是关于一种适用 于小偏心率 轨道的短弧光学测量初轨确定方法。 包括： 通过 单点光学测量方法或短弧多点测量方法求得半 长轴和真近点角； 将偏心率、 倾角、 升交点赤经和 近地点幅角都设置为0； 根据求得的所述半长轴 和所述真近点角确定初始历元时刻的初轨。 本公 开实施例实现了利用地面光学测量数据， 推导出 单个历元时刻地球静止卫星初轨确定的解析方 程。 权利要求书4页 说明书13页 附图3页 CN 115326077 A 2022.11.11 CN 115326077 A 1.一种适用于小偏心率轨道的短弧光学测量初轨确定方法， 其特 征在于， 包括： 通过单点光学测量方法或短弧多点测量方法求得半长轴和真近点角； 将偏心率、 倾角、 升交点赤经和近地 点幅角都设置为0； 根据求得的所述半长轴和所述真近点角确定初始历元时刻的初轨 。 2.根据权利要求1所述方法， 其特征在于， 通过单点光学测量方法或短弧多点测量方法 求得半长轴和真近点角的步骤， 还 包括： 通过序列历元时刻地心惯性坐标系中的辅助参数构建序列历元时刻所述半长轴和所 述真近点角的观测方程， 并求得 所述半长轴和所述真近点角。 3.根据权利要求2所述方法， 其特征在于， 通过地心惯性坐标系中的辅助参数构建序列 历元时刻所述半长轴和所述真近点角的观测方程， 并求得所述半长轴和所述真近点角的步 骤， 还包括： 序列历元时刻地心 惯性坐标系中的辅助参数的表达式为： 其中， Pj和Qj为序列历元时刻 在j时刻的地心 惯性坐标系中的辅助参数； 由 所 组成的矩阵 表示序列历元时刻在j时刻的光学测量视线矢量， 由Xj Yj Zj所组 成的矩阵[Xj Yj Zj]T表示序列历元时刻 在j时刻的光学测暈点 坐标； 序列历元时刻半长轴和真近点角的观测方程 为： 其中， a为半长轴； fj为真近点角。 4.根据权利要求1所述方法， 其特征在于， 通过单点光学测量方法或短弧多点测量方法 求得半长轴和真近点角的步骤， 还 包括： 通过序列二 次规划算法构建参数矢量的观测方程， 结合非线性约束的最小二乘法计算 出所述参数矢量， 根据所述参数矢量计算所述半长轴和所述真近点角， 并通过批量处理得 到满足收敛 条件的所述半长轴和所述真近点角。 5.根据权利要求4所述方法， 其特征在于， 通过序列二 次规划算法构建参数矢量的观测 方程， 结合非线性约束的最小二乘法计算出所述参数矢量， 根据所述参数矢量计算所述半 长轴和所述真近点角， 并通过批量处理得到满足收敛条件的所述半长轴和所述真近点角的 步骤， 还包括： 先设定初始 的半长轴， 并通过设定的初始 的半长轴计算出初始 的轨道运动角速率； 通 过序列历元时刻的辅助参数构建参数矢量的观测方程：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115326077 A 2其中， x为 表示参数矢量； a为半长轴； Fj、Gj、Pj和Qj为序列历元 时刻在j时刻的辅助参数； vj为序列历元时刻 在j时刻的速度； μ为 地球引力常数。 6.根据权利要求5所述方法， 其特征在于， 通过序列二 次规划算法构建参数矢量的观测 方程， 结合非线性约束的最小二乘法计算出所述参数矢量， 根据所述参数矢量计算所述半 长轴和所述真近点角， 并通过批量处理得到满足收敛条件的所述半长轴和所述真近点角的 步骤， 还包括： 构建参数矢量的均束最小二乘估计方程： 构建无约束的拉格朗日函数： 其中， x为 表示参数矢量； κ和 表示拉格朗日乘子， f表示Pj和Qj 的组合矩阵； y表示Fj和Gj的组合矩阵。 7.根据权利要求6所述方法， 其特征在于， 通过序列二 次规划算法构建参数矢量的观测 方程， 结合非线性约束的最小二乘法计算出所述参数矢量， 根据所述参数矢量计算所述半 长轴和所述真近点角， 并通过批量处理得到满足收敛条件的所述半长轴和所述真近点角的 步骤， 还包括： 建立三个条件方程分别表示如下： 根据第1个KKT条件方程表明 ， 结合牛顿迭代法求解状态矢量和拉格朗日 乘子。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115326077 A 3