(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 202210768384.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 李兴冀　杨剑群　徐晓东　韩煜　 (74)专利代理 机构 北京隆源天恒知识产权代理 有限公司 1 1473 专利代理师 戴棋钦 (51)Int.Cl. H04B 17/391(2015.01) H04B 17/40(2015.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 近地空间星群电离层等离子体环境量化表 征方法 (57)摘要 本发明公开了一种近地空间星群电离层等 离子体环境量化表征方法， 所述方法包括： 初始 化星座参数， 根据初始化的星座参数构建星座中 的卫星初始化参数； 根据所述卫星初始化参数， 进行卫星轨道外推， 得到卫星的飞行轨道参数； 基于所述卫星的飞行轨道参数构建卫星星座； 初 始化电离层模 型的参数， 并结合所述卫星的飞行 轨道参数进行等离子体环境量化指标计算， 生成 卫星的电离层等离子体环境量化表征指标； 基于 所述卫星的飞行轨道参数和所述卫星的电离层 等离子体环 境量化表征指标， 对 所述卫星星座中 的卫星位置和卫星所处电离层等离子体环境进 行仿真。 本发 明可同时对卫星轨道空间位置和卫 星所处的电离层等离子体环境进行仿真量化表 征。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115242333 A 2022.10.25 CN 115242333 A 1.一种近地空间星群电离层等离 子体环境 量化表征方法， 其特 征在于， 包括： 初始化星座 参数， 根据初始化的星座 参数构建星座中的卫星初始化 参数； 根据所述 卫星初始化 参数， 进行卫星轨道外推， 得到卫星的飞行轨道参数； 基于所述 卫星的飞行轨道参数构建卫星 星座； 初始化电离层模型的参数， 并结合所述卫星的飞行轨道参数进行等离子体环境量化指 标计算， 生成所述 卫星的电离层等离 子体环境 量化表征指标； 基于所述卫星的飞行轨道参数和所述卫星的电离层等离子体环境量化表征指标， 对所 述卫星星座中各个所述 卫星的卫星位置和所处电离层等离 子体环境进行仿真。 2.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述初始化星座 参数， 根据初始化的星座 参数构建星座中的卫星初始化 参数包括： 确定多个待比较星座， 初始化所述待比较星座的星座 参数； 根据初始化的星座 参数构建各个所述待比较星座的卫星初始化 参数； 所述对所述卫星星座中各个所述卫星的卫星位置和所处电离层等离子体环境进行仿 真包括： 对各个所述待比较星座同时进行仿真， 其中， 仿真内容包含各个所述卫星的卫星位置 和所处电离层等离 子体环境。 3.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述根据所述 卫星初始化 参数， 进行卫星轨道外推， 得到卫星的飞行轨道参数包括： 根据所述卫星初始化参数， 采用SGP4模型或HPOP模型进行卫星轨道外推， 得到卫星 的 飞行轨道参数。 4.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述基于所述 卫星的飞行轨道参数构建卫星 星座包括： 采用Walker星座生成算法， 基于所述 卫星的飞行轨道参数构建卫星 星座。 5.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述电离层模型为 IRI模型。 6.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述基于所述卫星的飞行轨道参数和所述卫星的电离层等离子体环境量化表征指标， 对所 述卫星星座中的卫星位置和卫星所处电离层等离 子体环境进行仿真包括： 创建场景类对象、 卫星类对象和电离层环境类对象， 基于所述场景类对象、 所述卫星类 对象和所述电离层环境类对象进 行仿真； 其中， 所述场景类对象用于控制场景， 实例化卫星 参数， 控制电离层环境参数； 所述卫星类对象用于保存实例化后的卫星参数， 以及卫星在计 算过程中实时的数据更新； 所述电离层环境类对 象用于提供统一的电离层模型接口， 使其 在所述场景类对象的统一调配下， 为不同的卫星实例提供电离层等离子体环境的计算与量 化表征指标 结果。 7.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述初始化的星座 参数包括： 轨道面数、 轨道倾角、 轨道高度以及每 个轨道面上卫星数。 8.如权利要求1所述的近地空间星群电离层等离子体环境量化表征方法， 其特征在于， 所述卫星初始化参数包括： 轨道半长轴、 轨道偏心率、 轨道倾角、 近地点幅角、 升交点赤经、 平近点角以及轨道时刻。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115242333 A 29.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处理器读取并运行时， 实现如权利要求 1‑8任一项所述的近地空间星 群电离层等离 子体环境 量化表征方法。 10.一种近地空间星群电离层等离子体环境量化表征装置， 其特征在于， 包括存储有计 算机程序的计算机可读存储介质和处理器， 所述计算机程序被所述处理器读取并运行时， 实现如权利要求1 ‑8任一项所述的近地空间星群电离层等离 子体环境 量化表征方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115242333 A 3