【CN109861742A】一种用于确定星座的构型的方法【专利】

一种惯导辅助的北斗iii异构星座分步选星方法北斗三号是中国自主研发建设的全球卫星导航系统，具有国民经济和国防安全服务能力。

其中，北斗III异构星座是北斗三号的核心构成部分之一。

为了实现高精度的定位和导航功能，辅助惯导技术是十分必要的。

以下将介绍一种惯导辅助的北斗III异构星座分步选星方法。

首先，惯导辅助是为了提高导航的可靠性和精确性，通过结合惯性导航系统和北斗III异构星座的信息来确定导航位置。

具体而言，该方法的步骤如下：第一步，初始化。

初始化包括初始位置、速度和姿态等信息的获取。

这些信息可以通过惯导系统来获取，惯导系统可以利用加速度计和角速度计来测量运动物体的线性加速度和角速度，进而计算出初始位置、速度和姿态信息。

第二步，星座分析。

根据北斗III异构星座的信息，对当前可视星座进行分析。

北斗III异构星座由多个卫星组成，每个卫星都有其特定的轨道参数和时钟偏差，因此需要对卫星信息进行解析和计算。

第三步，星座选择。

根据星座分析的结果，选择最优的星座进行定位。

选择最优星座的依据可以是信号质量、卫星几何配置、信号强度等因素。

第四步，星座配准。

选定星座后，需要进行星座与惯导数据的配准。

惯导数据可以提供较高的精度和实时性，但会出现漂移现象，而星座数据可以提供长时间的稳定性。

通过将两者进行配准，可以充分利用二者的优势，得到更加准确的导航结果。

第五步，状态更新。

在导航过程中，需要不断更新惯导系统的状态。

通过比对星座数据和惯导数据，可以对惯导数据进行校正和修正，进而提高导航的准确性和稳定性。

第六步，导航计算。

在完成星座配准和状态更新后，可以进行导航计算。

导航计算包括位置、速度和姿态等信息的估计和更新。

根据这些信息，可以实现对目标物体的精准导航和定位。

总结起来，惯导辅助的北斗III异构星座分步选星方法主要包括初始化、星座分析、星座选择、星座配准、状态更新和导航计算。

通过这些步骤的有序进行，可以充分发挥惯导系统和北斗III异构星座的优势，实现高精度的导航和定位功能。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610695579.7(22)申请日 2016.08.19(71)申请人 航天东方红卫星有限公司地址 100094 北京市海淀区北京市5616信箱(72)发明人 黄镐　吕秋杰　冯孝辉　于灵慧　谭田　(74)专利代理机构 中国航天科技专利中心11009代理人 安丽(51)Int.Cl.G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称一种小规模卫星星座构型优化设计方法(57)摘要一种小规模卫星星座构型优化设计方法，利用MATLAB软件中的遗传算法工具包，迭代优化星座的构型参数；迭代优化过程中，计算不同星座构型对目标区域的覆盖效能由MATLAB调用STK来实现。

该方法结合了MATLAB在数值优化方面的优势和STK在计算星座覆盖效能方面的优势，实现快速、高效地对卫星星座构型优化设计。

本发明有助于卫星研制方，快速对卫星星座的构型进行优化设计，设计出较优的星座构型方案。

权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 106446333 A 2017.02.22C N 106446333A1.一种小规模卫星星座构型优化设计方法，其特征在于：所述的小规模卫星星座，卫星数量小于等于六颗，轨道平面数小于三个，星座内各卫星的轨道半长轴、轨道倾角、轨道偏心率均相同；星座构型优化在于设计星座内各卫星的相位关系，使得星座对某区域目标的覆盖性能指标最优，其步骤如下：(1)构建星座构型优化的数学模型；星座构型优化描述为：通过设计描述星座构型的参数X，使得在满足设计约束条件Constraint的前提下，该星座对用户重点关注区域的覆盖效能Obj＝f(X)最优，数学模型为：min Obj＝f(X)st.Constraint所述星座构型的参数X包括各颗卫星的轨道六根数：轨道半长轴、轨道倾角、轨道偏心率、升交点赤经、近地点幅角和平近点角；星座中各卫星的轨道半长轴、轨道倾角、轨道偏心率均相同并已知，星座构型优化设计变量为星座内各卫星的升交点赤经、近地点幅角和平近点角三个参数；(2)任意给定一组步骤(1)中的星座构型参数，升交点赤经，近地点幅角，平近点角，在STK中建立场景，完成星座对目标区域的覆盖效能的定义；(3)编写基于MATLAB遗传算法工具包的星座优化程序，结合STK求解星座构型优化设计问题，得到最优的星座构型参数，从而完成卫星星座构型优化设计。

专利名称：一种适用于正交圆轨道星座构型的星座设计方法专利类型：发明专利
发明人：雷磊,包翔,李志林,黄加红,沈高青,蔡圣所,张莉涓
申请号：CN201911162043.9
申请日：20191122
公开号：CN110932771A
公开日：
20200327
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种适用于正交圆轨道星座构型的星座设计方法。

该方法根据极轨星座卫星的运动特性和覆盖特性，分析其在不满足连续覆盖要求的区域中所产生覆盖空隙的特点，然后结合赤道轨道星座卫星的特性，提出了一种基于几何分析的正交圆轨道星座设计方法，通过解析法精确地确定了赤道卫星的最小对地覆盖半宽度角参数。

该方法可以在保证全球完全连续覆盖的前提下有效提高中低纬度的地面最小通信仰角，STK的仿真结果说明了本方法设计星座的有效性。

申请人：南京航空航天大学
地址：210016 江苏省南京市御道街29号
国籍：CN
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专利名称：一种卫星编队构型的方法、装置及存储介质
专利类型：发明专利
发明人：张岩岩,张衡,刘开雨,王宇,邓云凯,欧乃铭,侯帅,郑慧芳,刘大成
申请号：CN201910600674.8
申请日：20190704
公开号：CN110471432A
公开日：
20191119
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种卫星编队构型的方法，包括：获取主卫星与参考卫星的第一基线范围数据、所述参考卫星与辅卫星的第二基线范围数据、以及所述主卫星的轨道根数；根据所述主卫星的轨道根数和所述第一基线范围，确定所述参考卫星的轨道根数；根据所述参考卫星的轨道根数和所述第二基线范围，确定所述辅卫星的轨道根数；通过两次轨道根数的确定实现主卫星和辅卫星的混合编队构型。

本发明还公开了一种卫星编队构型的装置及计算机存储介质。

申请人：中国科学院电子学研究所
地址：100190 北京市海淀区北四环西路19号
国籍：CN
代理机构：北京派特恩知识产权代理有限公司
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专利名称：一种维持星座构型的方法、装置及介质
专利类型：发明专利
发明人：吴凡,乐欣龙,曹喜滨,耿云海,王峰,陈雪芹,邱实,郭金生
申请号：CN202111555151.X
申请日：20211217
公开号：CN114415716A
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例公开了一种维持星座构型的方法、装置及介质；该方法包括：接收由地面站上注的标称轨道参数和时间戳；当所述卫星在接收到第m次经过设定目标点时，根据上注的标称轨道参数通过递推计算获得自接收到上注时间戳至第m次经过设定目标点的时段内的平均标称轨道参数；根据所述平均标称轨道参数以及第m次经过设定目标点时的卫星轨道参数获取第m次经过设定目标点时对应的轨道偏差量；当经过设定目标点的次数m大于设定的次数阈值，根据所述轨道偏差量和轨道控制目标类型选取点火位置的纬度辐角、速度增量及点火时长；根据点火位置的纬度辐角、速度增量及点火时长进行点火以完成轨道控制。

申请人：哈尔滨工业大学
地址：150006 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍：CN
代理机构：西安维英格知识产权代理事务所(普通合伙)
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一种惯导辅助的北斗iii异构星座分步选星方法惯导辅助是指利用惯性导航系统提供的数据辅助卫星导航系统完成定位、导航和控制等任务。

北斗III是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有更高的精度和可靠性。

星座分步选星是北斗III异构星座部署中的一种策略，可以更好地利用北斗系统的资源，提高卫星系统的性能和效能。

北斗III星座由三个卫星系统组成：地球同步轨道卫星系统、倾斜地球同步轨道卫星系统和中低轨卫星系统。

在星座分布选星过程中，需要考虑卫星系统的互补性和协同性，以最大程度地提高导航定位的可用性和可靠性。

星座分步选星的过程分为四个步骤：初始化、比较、选择和优化。

首先，在初始化阶段，需要获取卫星系统的状态和性能参数，包括每个卫星的位置、速度、信号强度等信息。

这些参数可以通过卫星信号接收机和地面控制中心获取。

在北斗III系统中，地面控制中心负责对卫星系统进行管理和控制，可以向用户提供卫星系统的状态信息。

接下来，在比较阶段，需要对卫星系统进行性能评估和比较。

主要考虑的因素包括卫星系统的精度、覆盖范围、可用性等。

通过对比卫星系统的性能，可以确定每个卫星系统的优势和不足之处。

然后，在选择阶段，根据比较结果选择最合适的卫星系统。

选择的依据可以包括卫星系统的性能、覆盖范围和可用性等。

为了提高整个卫星系统的性能，可以根据用户需求选择多个卫星系统进行组合使用。

最后，在优化阶段，需要对选定的卫星系统进行优化配置。

优化的目标是最大程度地提高导航定位的准确性和可靠性。

优化的方法可以包括卫星轨道的调整、天线方向的优化等。

总之，惯导辅助的北斗III异构星座分步选星方法通过对卫星系统的状态和性能进行评估和比较，选择最合适的卫星系统，并进行优化配置，可以提高导航定位的准确性和可靠性。

这种方法可以为各类用户提供更可靠的导航定位服务，进一步推动北斗III系统的应用和发展。

专利名称：一种多重覆盖的可重构星座的构建方法及可重构星座
专利类型：发明专利
发明人：雷继兆,彭维峰,李梦男,栾欣,赵航
申请号：CN202010828500.X
申请日：20200817
公开号：CN112073112B
公开日：
20220215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种多重覆盖的可重构星座的构建方法及可重构星座，方法包括S1，初步构型包括沿不同经线分布的多个同轨道高度的准极轨道面，准极轨道面上设有多个卫星；S2，根据全球连续服务可靠性要求R、卫星设计寿命T、单星可靠性r和单星补网周期t获得星座经度覆盖带重数n，S3，获取单星覆盖地心角α；S4，据公式获得满足星座经度覆盖带重数为n的准极轨道面上卫星数量S'和准极轨道面数量P'的多个数值组合，用户从多个数值组合中选择一个，完成构建。

实现了极轨道低轨卫星多重覆盖星座设计，降低了对单星的可靠性要求和成本，解决了低轨卫星互联网卫星过设计、高成本、补网周期要求高等瓶颈问题，为提供低轨卫星互联网电信级可靠性运营服务奠定基础。

申请人：东方红卫星移动通信有限公司
地址：401120 重庆市渝北区龙兴镇两江大道618号
国籍：CN
代理机构：重庆双马智翔专利代理事务所(普通合伙)
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