一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法及装置与流程

本申请属于航空航天，具体涉及一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法及装置。

背景技术：

1、现有技术中，在近地轨道的航天试验任务执行过程中，航天器的太阳可见情况在整个航天飞控任务态势展现中具有重要作用，航天器的太阳翼发电、出舱活动、舱外相机对本体成像等重要事件都依赖于太阳可见情况。当前，展示航天器运行过程中光照情况的方法主要有以下三种：

2、1、二维星下点显示；

3、在二维世界地图上实时绘制显示航天器的星下点信息，同时叠加太阳在地球表面的光照情况以显示当前地球上的白昼区和黑夜区。这种方法只能显示地表光照区域的实时变化情况，而此光照情况与航天器所处位置无关，不能显示出航天器当前的太阳可见情况及未来可见趋势。

4、2、三维星下点显示；

5、构建三维场景，按照一定比例渲染绘制三维地球及航天器，直观展示航天器与地球的相对位置，同时叠加太阳光照效果较形象的展示三维态势。

6、在三维星下点的方法中，航天器的光照效果通常跟视角相关，特别是在接近光照区边界时不太容易分辨出光照情况，同时三维场景构建相较于二维显示技术难度大且运行负载较高，很难应用。

7、3、计算光照预报；

8、根据航天器、地球、太阳的轨道根数，计算未来一段时间内的航天器光照情况预报，以时间段的形式提供航天器的光照情况。光照预报计算较复杂且需要根据轨道进行更新，同时展示手段也不直观。

技术实现思路

1、本发明所提供的航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法及装置，可以在二维世界地图中标识出当前航天器的阳照区，以及根据时间及航天器的实时高度信息动态更新阳照区，展示航天器实时的太阳可见情况及趋势。

2、第一方面，本发明提供一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法，该方法包括：

3、确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标；

4、根据所述第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标；

5、根据所述第一经纬度坐标以及所述第二经纬度坐标确定所述航天的阳照区。

6、一实施例中，所述确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标包括：

7、根据当前时间对应于当地时间零点的累积秒计算所述第一经纬度坐标中的经度坐标；

8、根据当前时间对应于当地时间春分的天数计算所述第一经纬度坐标中的纬度坐标。

9、一实施例中，所述根据所述第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标包括：

10、确定与所述地表投影点与地心连线相垂直的平面；

11、确定所述平面与地表的交点；

12、根据第一经纬度坐标确定所述平面与地表的交点与所述航天器的距离；

13、根据地球半径以及所述交点与所述航天器的距离、所述第一经纬度坐标确定所述第二经纬度坐标。

14、一实施例中，航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法还包括：

15、将所述航天器的阳照区投影至二维地图中；

16、根据所述二维地图边界以及所述阳照区生成所述航天器在所述二维地图中的阳照区。

17、第二方面，本发明提供一种航天器阳照区确定方装置，该装置包括：

18、第一坐标确定模块，用于确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标；

19、第二坐标确定模块，用于根据所述第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标；

20、阳照区确定模块，用于根据所述第一经纬度坐标以及所述第二经纬度坐标确定所述航天的阳照区。

21、一实施例中，所述第一坐标确定模块包括：

22、经度坐标确定单元，用于根据当前时间对应于当地时间零点的累积秒计算所述第一经纬度坐标中的经度坐标；

23、纬度坐标确定单元，用于根据当前时间对应于当地时间春分的天数计算所述第一经纬度坐标中的纬度坐标。

24、一实施例中，所述第二坐标确定模块包括：

25、平面确定单元，用于确定与所述地表投影点与地心连线相垂直的平面；

26、交点确定单元，用于确定所述平面与地表的交点；

27、距离确定单元，用于根据第一经纬度坐标确定所述平面与地表的交点与所述航天器的距离；

28、第二坐标确定单元，用于根据地球半径以及所述交点与所述航天器的距离、所述第一经纬度坐标确定所述第二经纬度坐标。

29、一实施例中，航天器阳照区在地表的近似投影绘制装置还包括：

30、阳照区投影模块，用于将所述航天器的阳照区投影至二维地图中；

31、最终阳照区生成模块，用于根据所述二维地图边界以及所述阳照区生成所述航天器在所述二维地图中的阳照区。

32、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法的步骤。

33、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法的步骤。

34、从上述描述可知，本发明实施例提供一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法及装置，包括：首先，确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标；接着，根据第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标；最后根据第一经纬度坐标以及第二经纬度坐标确定航天的阳照区。本发明可以在二维世界地图中标识出当前航天器的阳照区，并且可以根据时间及航天器的实时高度信息动态更新阳照区，展示航天器实时的太阳可见情况及趋势。

技术特征：

1.一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法，其特征在于，所述确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标包括：

3.如权利要求1所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法，其特征在于，所述根据所述第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标包括：

4.如权利要求1所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法，其特征在于，还包括：

5.一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制装置，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制装置，其特征在于，所述第一坐标确定模块包括：

7.如权利要求5所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制装置，其特征在于，所述第二坐标确定模块包括：

8.如权利要求5所述的航天器阳照区在地表的近似投影绘制装置，其特征在于，还包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任一项所述航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种航天器阳照区在地表的近似投影绘制方法及装置，对应的方法包括：确定当前时间下的太阳在地表投影点的第一经纬度坐标；根据所述第一经纬度坐标确定当前时间下的航天器与地心连线与地表的交点的第二经纬度坐标；根据所述第一经纬度坐标以及所述第二经纬度坐标确定所述航天的阳照区。本发明可以在二维世界地图中标识出当前航天器的阳照区，并且可以根据时间及航天器的实时高度信息动态更新阳照区，展示航天器实时的太阳可见情况及趋势。

技术研发人员：冯晓萌,程肖,李立春,安郎平,李贵良,于春红,张楠兮
受保护的技术使用者：北京航天飞行控制中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14