1.一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于包括:
步骤一、在二维相空间中建立星座中所有卫星的相位映射,并根据所有卫星的相位映射的分布规律确定二维相空间中覆盖性能的分析范围,所述星座为同构星座,所述同构星座中所有卫星的轨道参数中至少轨道半长轴、轨道倾角和轨道偏心率相等,所述二维相空间为卫星的轨道参数中升交点赤经和纬度幅角构成的相位空间;
步骤二、输入需要进行覆盖性能分析的地面目标所对应的经纬度坐标,并根据经纬度坐标在二维相空间中的相位映射得到相位映射点,最后获取地面目标在二维相空间中的可视卫星相位范围;
步骤三、根据步骤一中覆盖性能的分析范围和步骤二中可视卫星相位范围,筛选出在二维相空间中计算覆盖性能所需的卫星;
步骤四、以步骤二中的相位映射点为可视卫星相位范围平移的参考点,根据二维相空间中计算覆盖性能所需的卫星的相位将可视卫星相位范围进行平移,并保留每次平移的结果,使得可视卫星相位范围经过平移后,可视卫星相位范围基准点与二维相空间中计算覆盖性能所需的卫星的相位重合;
步骤五、根据每次平移的结果计算星座对该地面目标的连续覆盖性能,具体步骤为:
步骤五一:获取覆盖性能分析范围内,可视卫星相位范围平移后的重合区域;
步骤五二:获取重合区域在二维相空间中的面积以及重合区域对应的重合重数;
步骤五三:获取具有相同重合重数的重合区域面积之和,并得到具有相同重合重数的重合区域面积之和占覆盖性能分析范围面积之比,最后根据该面积之比得到星座的连续覆盖性能,并根据星座的连续覆盖性能得到分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述步骤一中二维相空间中覆盖性能的分析范围满足以下条件:
所述覆盖性能分析范围为二维相空间中的闭区域;
所述覆盖性能分析范围仅通过平移变换实现对二维相空间的密铺,且密铺后每个单元中包含的卫星数量和卫星的相位分布均完全相同。
3.根据权利要求2所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述步骤二中经纬度坐标在二维相空间中的相位映射满足以下条件:
ω+=λ-arctan(cosi·tanu)
ω-=2λt-π-ω+=λ-arctan(cosi·tanu-)
其中,ω+、ω-分别为经纬度坐标
4.根据权利要求3所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述步骤二中地面目标在二维相空间中的可视卫星相位范围为覆盖所选地面目标经纬度的卫星的升交点赤经和维度幅角相位取值范围。
5.根据权利要求4所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述二维相空间中覆盖所选地面目标经纬度的卫星的相位取值范围具体获取步骤为:
首先,令卫星覆盖锥的半球心角为α,当卫星可以覆盖目标时,使卫星星下点经纬度
然后,将星下点经纬度
在二维相空间中,若某相位属于
6.根据权利要求5所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述步骤三中筛选出在二维相空间中计算覆盖性能所需的卫星的具体步骤为:
根据步骤一中确定的二维相空间中覆盖性能的分析范围,在二维相空间中寻找一闭区域,使得闭区域满足:
所述闭区域上边界与覆盖性能分析范围上边界的距离,等于地面目标相位映射到可视卫星相位范围下边界的距离;
所述闭区域下边界与覆盖性能分析范围下边界的距离,等于地面目标相位映射到可视卫星相位范围上边界的距离;
所述闭区域左边界与覆盖性能分析范围左边界的距离,等于地面目标相位映射到可视卫星相位范围右边界的距离;
所述闭区域右边界与覆盖性能分析范围右边界的距离,等于地面目标相位映射到可视卫星相位范围左边界的距离;
星座中卫星相位被二维相空间中上述闭区域所包含的卫星,即为所筛选出的卫星的结果;
所述地面目标相位映射到可视卫星相位范围上边界的距离、地面目标相位映射到可视卫星相位范围下边界的距离、地面目标相位映射到可视卫星相位范围右边界的距离和地面目标相位映射到可视卫星相位范围左边界的距离根据步骤二中经纬度坐标在二维相空间中的相位映射以及地面目标在二维相空间中的可视卫星相位范围得到。
7.根据权利要求6所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述步骤四中根据二维相空间中计算覆盖性能所需的卫星的相位将可视卫星相位范围进行平移的具体步骤为:
首先,在二维相空间中分别计算可视卫星相位范围平移的参考点到步骤三中筛选出的所有的卫星的相位的距离矢量;
然后,将可视卫星相位范围在二维相空间中分别平移上述所有距离矢量后得到的范围区域作为平移结果。
8.根据权利要求1所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述二维相空间中的任意相位坐标表征的空间位置与所有映射关系,与该相位坐标沿相空间坐标轴方向平移周期常数值的整数倍距离后,所得坐标表征的空间位置与所有映射关系相同。
9.根据权利要求8所述的一种同构卫星星座对地覆盖性能分析方法,其特征在于所述周期常数值为2π。