【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及衛星尋星，尤其涉及一種高效的星歷數據下發方法、裝置、設備及存儲介質。
技術介紹
1、低軌衛星尋星系統用于通過精確計算衛星與地面站的相對位置來控制天線的指向。在傳統的低軌衛星尋星方法中，通常采用stk等軟件通過tle星歷數據，計算出衛星在不同時間點對應地面天線的指向角（方位角與俯仰角）信息。為了實現精確的衛星追蹤，通常需要將這些指向角隨時間變化的表單下發給地面天線控制系統。
2、然而，傳統方法需要對大量的時間點數據進行存儲與傳輸，這對于資源受限的嵌入式系統（如單片機）來說，可能無法承載如此龐大的數據量。由于嵌入式系統存儲空間的限制，采用傳統方式傳輸這些數據會面臨存儲與傳輸效率低下的問題。因此，亟需一種新的方法來簡化星歷數據的下發過程，既能保證指向精度，又能有效減少存儲與計算的負擔。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術實施例提供了一種高效的星歷數據下發方法、裝置、設備及存儲介質，用以解決現有星歷數據下發過程中傳輸效率不高的問題。
2、本專利技術采用的技術方案是：
3、第一方面，本專利技術提供了一種高效的星歷數據下發方法，包括：
4、基于tle星歷數據，計算出衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角；
5、利用最小二乘法對地面天線的方位角與俯仰角進行擬合，得到方位角與俯仰角的多項式系數并將多項式系數作為星歷數據下發至嵌入式單片機進行存儲；
6、嵌入式單片機通過gps時間同步計算得到當前時間與衛星入
7、進一步地，所述基于tle星歷數據，計算出衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角數據，包括：
8、獲取tle星歷數據，通過stk工具對tle星歷數據進行解算，得到衛星在不同時刻下地面天線的指向角數據，所述指向角包括方位角和俯仰角；其中，所述指向角數據具體為：和，其中是從入境開始計算的對應的時間點。
9、進一步地，所述利用最小二乘法對地面天線的方位角與俯仰角進行擬合，得到方位角與俯仰角的多項式系數并將多項式系數作為星歷數據下發至嵌入式單片機進行存儲，包括：
10、根據衛星過境時間、天線口徑大小、所需指向精度以及嵌入式單片機的運算能力確定多項式階數；
11、依據多項式階數，將地面天線的方位角與俯仰角分別擬合成關于時間的多項式：
12、
13、
14、其中，是方位角隨時間變化的多項式表達式；是俯仰角隨時間變化的多項式表達式；是方位角多項式的系數；是俯仰角多項式的系數；表示從入境時間開始計算的 n個時間間隔，以秒為單位；
15、設定誤差平方和為：
16、
17、
18、其中，是方位角的誤差平方和，為擬合曲線的方位角預測值；是俯仰角的誤差平方和，為擬合曲線的俯仰角預測值； i表示時間點的索引， m表示時間點數量， i=1,2,...,m；
19、對方位角的誤差平方和與俯仰角的誤差平方和進行最小化計算，分別得到方位角多項式系數與俯仰角的多項式系數；
20、將方位角多項式系數與俯仰角的多項式系數作為星歷數據，通過通信接口下發至嵌入式單片機進行存儲。
21、進一步地，所述對方位角的誤差平方和與俯仰角的誤差平方和進行最小化計算，分別得到方位角多項式系數與俯仰角的多項式系數，包括：
22、將原始數據點代入方位角與俯仰角的多項式表達式，并以誤差平方和作為誤差函數，分別對誤差平方和和誤差平方和的各個系數求偏導數，得到一組線性方程；
23、對線性方程組求解，得到方位角多項式系數與俯仰角的多項式系數。
24、第二方面，本專利技術提供一種高效的星歷數據下發裝置，包括：
25、星歷數據解算模塊，用于基于tle星歷數據，計算出衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角；
26、數據擬合模塊，用于利用最小二乘法對地面天線的方位角與俯仰角進行擬合，得到方位角與俯仰角的多項式系數并將多項式系數作為星歷數據下發至嵌入式單片機進行存儲；
27、指向角計算模塊，用于嵌入式單片機通過gps時間同步計算得到當前時間與衛星入境時間戳之間的時間間隔 t，并從星歷數據中提取出多項式系數，依據時間間隔 t和多項式系數進行多項式計算，實時獲取每個時刻地面天線的指向角。
28、第三方面，本專利技術提供一種高效的星歷數據下發設備，高效的星歷數據下發設備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；
29、所述處理器執行所述計算機程序指令時實現第一方面的高效的星歷數據下發方法。
30、第四方面，本專利技術提供一種計算機存儲介質，所述計算機存儲介質上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執行時實現第一方面的高效的星歷數據下發方法。
31、綜上所述，本專利技術的有益效果如下：
32、通過本專利技術提供的一種高效的星歷數據下發方法，方法利用最小二乘法將衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角擬合成多項式系數，并將多項式系數下發至嵌入式單片機進行存儲，極大減少了下發數據的大小和傳輸負擔，嵌入式系統只需存儲少量的系數，而無需存儲龐大的指向數據表，顯著降低了系統的存儲需求。同時嵌入式單片機只需接收多項式系數和衛星入境開始時間戳，即可通過簡單的多項式計算實時得出地面天線任意時刻指向角，大大提高了計算效率與平滑性，能夠靈活地適應不同的天線控制系統，特別適用于存儲和計算資源有限的嵌入式系統。
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1.一種高效的星歷數據下發方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的高效的星歷數據下發方法，其特征在于，所述基于TLE星歷數據，計算出衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角，包括：
3.根據權利要求1所述的高效的星歷數據下發方法，其特征在于，所述利用最小二乘法對地面天線的方位角與俯仰角進行擬合，得到方位角與俯仰角的多項式系數并將多項式系數作為星歷數據下發至嵌入式單片機進行存儲，包括：
4.根據權利要求3所述的高效的星歷數據下發方法，其特征在于，所述對方位角的誤差平方和與俯仰角的誤差平方和進行最小化計算，分別得到方位角多項式系數與俯仰角的多項式系數，包括：
5.一種高效的星歷數據下發裝置，其特征在于，包括：
6.一種高效的星歷數據下發設備，其特征在于，所述計算機設備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；
7.一種計算機存儲介質，其特征在于，所述計算機存儲介質上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執行時實現如權利要求1-4中任一項所述的高效的星歷數據下發方法。
【技術特征摘要】
1.一種高效的星歷數據下發方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的高效的星歷數據下發方法，其特征在于，所述基于tle星歷數據，計算出衛星在不同時刻對應地面天線的方位角與俯仰角，包括：
3.根據權利要求1所述的高效的星歷數據下發方法，其特征在于，所述利用最小二乘法對地面天線的方位角與俯仰角進行擬合，得到方位角與俯仰角的多項式系數并將多項式系數作為星歷數據下發至嵌入式單片機進行存儲，包括：
4.根據權利要求3所述的高效的星歷數據下發方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫肖峰，魏明強，徐明，
申請(專利權)人：成都國恒空間技術工程股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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