CN111561925B - 空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备 - Google Patents

空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备，获取空间目标的运行信息；根据矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；计算第一等效三角形中顶点为全影锥角原点的第一内角，计算第二等效三角形中顶点为半影锥角原点的第二内角；根据偏转角、第一内角、第二内角、半影锥角和全影锥角，确定空间目标与地影区的关系。本发明的技术方案在考虑大气折射的基础上对空间目标与地影区位置关系进行测算，使得在进行空间目标进出地影区预报中，对空间目标与地影区的位置关系计算得更加准确。

Description

空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域，具体涉及一种空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备。
背景技术
对卫星等空间目标的矢量位置与地影区的关系进行监测，有利于地面对空间目标进行有效控制，避免空间目标的空间任务执行受到影响。但是，目前空间目标的矢量位置与地影区的关系一般采用传统的几何关系方法进行预计算，计算得到的位置关系与空间目标和地影区的实际位置关系存在一定的误差，精度较低，进而对空间目标的控制产生不利影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备，以克服目前传统的几何关系方法进行预计算得到的位置关系与空间目标和地影区的实际位置关系存在一定的误差，精度较低，进而对空间目标的控制产生不利影响的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种空间目标进出地影区的确定方法，包括：
获取空间目标的运行信息，所述运行信息包括所述空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由所述空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角；
根据所述矢量位置，生成由所述空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由所述空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，所述全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，所述半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；
计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角；
根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定方法，所述根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系包括：
判断所述偏转角是否小于或等于90度；
若所述偏转角小于或等于90度，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述偏转角大于90度，则进一步判断所述第二内角是否大于所述半影锥角；
若所述第二内角大于所述半影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述第二内角小于或等于所述半影锥角，则进一步判断所述第一内角是否大于所述全影锥角；
若所述第一内角大于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为半影区；
若所述第一内角小于或等于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全影区。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定方法，所述全影锥角的角度为伪全影锥角与大气层折射偏转角度之和；
所述半影锥角的角度为伪半影锥角与大气层折射偏转角度之差；
所述伪全影锥角为在未叠加大气层折射时地日外切太阳光与地日中心轴线构成的等效角，所述伪半影锥角为在未叠加大气层折射时地日内切太阳光与地日中心轴线构成的等效角。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定方法，所述计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，包括：
在所述第一等效三角形中，根据所述全影锥角原点和地球球心的第一距离、所述偏转角，以及所述空间目标和地球球心的第二距离，基于正弦定理，计算所述第一内角；
所述计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角，包括：
在所述第二等效三角形中，根据所述半影锥角原点和地球球心的第三距离、所述偏转角，以及所述第二距离，基于正弦定理，计算所述第二内角。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定方法，所述第一距离的计算过程包括：
确定以所述全影锥角原点、地球球心和地日外切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据所述全影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定所述全影锥角原点和地球球心的第一距离。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定方法，所述第三距离的计算过程包括：
确定以所述半影锥角原点、地球球心和地日内切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据所述半影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定所述半影锥角原点和地球球心的第三距离。
本发明还提供了一种空间目标进出地影区的确定装置，包括：
获取模块，用于获取空间目标的运行信息，所述运行信息包括所述空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由所述空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角；
生成模块，用于根据所述矢量位置，生成由所述空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由所述空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，所述全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，所述半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；
计算模块，用于计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角；
确定模块，用于根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定装置，所述确定模块，具体用于判断所述偏转角是否小于或等于90度；
若所述偏转角小于或等于90度，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述偏转角大于90度，则进一步判断所述第二内角是否大于所述半影锥角；
若所述第二内角大于所述半影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述第二内角小于或等于所述半影锥角，则进一步判断所述第一内角是否大于所述全影锥角；
若所述第一内角大于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为半影区；
若所述第一内角小于或等于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全影区。
进一步地，以上所述的空间目标进出地影区的确定装置，所述计算模块，具体用于在所述第一等效三角形中，根据所述全影锥角原点和地球球心的第一距离、所述偏转角，以及所述空间目标和地球球心的第二距离，基于正弦定理，计算所述第一内角；
所述计算模块，具体还用于在所述第二等效三角形中，根据所述半影锥角原点和地球球心的第三距离、所述偏转角，以及所述第二距离，基于正弦定理，计算所述第二内角。
本发明还提供了一种空间目标进出地影区的确定设备，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：
其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；
所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行以上任一项所述的空间目标进出地影区的确定方法。
本发明的空间目标进出地影区的确定方法、装置和设备，通过获取空间目标的矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；计算第一等效三角形中顶点为全影锥角原点的第一内角，计算第二等效三角形中顶点为半影锥角原点的第二内角；根据偏转角、第一内角、第二内角、半影锥角和全影锥角，确定空间目标与地影区的位置关系。本发明的技术方案在考虑大气折射的基础上对空间目标与地影区位置关系进行测算，使得在进行空间目标进出地影区预报中，对空间目标与地影区的位置关系计算得更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明空间目标进出地影区的确定方法一种实施例提供的流程图；
图2是未考虑大气层大气折射时照射区域划分示意图；
图3是在大气层影响下光线偏折示意图；
图4是在大气层影响下地日外切线偏折示意图；
图5是在大气层影响下地日内切线偏折示意图；
图6是在大气层影响下空间目标所属区域关系示意图；
图7是本发明空间目标进出地影区的确定装置一种实施例提供的结构示意图；
图8是本发明空间目标进出地影区的确定设备一种实施例提供的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明空间目标进出地影区的确定方法一种实施例提供的流程图。请参阅图1，本实施例可以包括以下步骤：
S101、获取空间目标的运行信息；
本实施例中，需要获取空间目标的运行信息。其中，空间目标一般为地球卫星。本实施例中，运行信息包括空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角。
S102、根据运行信息中的矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；
本实施例中，可以根据矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形。其中，全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角。
具体地，在不考虑大气层大气折射对太阳光线影响的情况下，因地球对太阳光的遮挡，在相对地球的背面会形成不同的照射区域，分别为全影区、半影区以及日照区。图2是未考虑大气层大气折射时照射区域划分示意图。请参阅图2，区域a为全日照区，即被太阳光全部照射的区域；区域b为全影区，即因地球遮挡无法看到全部太阳的区域；区域c为半影区，即因地球遮挡只能看到部分太阳的区域。其中，光线X为地日内切线，光线Y为地日外切线。
如图2所示，在没有考虑大气折射时，地日内切线与地日中心轴线的交点P处为伪半影锥角，本实施例将伪半影锥角的一半记为β；在没有考虑大气折射时，地日外切线与地日中心轴线的交点U处为伪全影锥角，本实施例将伪全影锥角的一半记为α。
在地日内切线与太阳的切点T2、地日内切线与地球的切点T1,以及T1＇组成的等效直角三角形中，根据三角函数，可以确定β的正切为T2T1＇与T1T1＇长度的比值。T2T1＇的长度为地球与太阳的半径之和，T1T1＇的长度为地球球心O与太阳核心S的距离。本实施例中，地球半径取6370千米，太阳半径取6.96×105千米，地球球心O与太阳核心S的距离取1.4959787×108千米，那么可以确定β为0.2684分。
在地日外切线与太阳的切点T2、地日外切线与地球的切点T3以及T3＇组成的等效直角三角形中，根据三角函数，可以确定α的正切为T2T3＇与T3T3＇长度的比值。T2T3＇的长度为太阳与地球的半径之差，T3T3＇的长度为地球球心O与太阳核心S的距离。同理，可以确定α为0.2641分。
其中，T1＇为T1在S与T2所在直线上的投影，T3＇为T3在S与T2所在直线上的投影。
实际上，在地球外包裹着大气层，射入和射出大气层的光线都会受到大气层折射的影响而改变轨迹，地日内切线和地日外切线并不会像图2所示的那样穿过大气层，势必会受到大气折射的影响发生偏折。
图3是在大气层影响下光线偏折示意图，请参阅图3，入射太阳光由于大气折射，使得太阳光偏转了δ；同时，当该太阳光线水平掠过地球表面后，基于大气分布的对称性和光路可逆原理，光线将以对称的折射方式向下弯曲出射出大气层，出射太阳光又偏转了δ，因此，在整个进出大气层过程中，入射太阳光与出射太阳光之间的偏折角ψ为2δ，通过折射定律连续积分计算，δ为29.5分。
图4是在大气层影响下地日外切线偏折示意图。请参阅图4，图4中光线1为地日外切线在没有考虑大气折射时的路径，与地日中心轴的交点为U，而考虑到大气折射的影响，在该光线在射入到地球表面时，大气折射使得地日外切线折射偏折角度δ，光线1经过大气层折射后光线偏折后为光线2，与地日中心轴的焦点为U＇，光线2再次出大气层，在大气折射后光线偏折δ变为光线3，与地日中心轴的交点为U"。经过两次折射后，地日外切线与地日中心轴线相交产生的角即为全影锥角，U"为全影锥角原点，本实施例将全影锥角的一半记为α"，而且有α"＝α+2δ。在地球球心O、地日外切太阳光与地球切点C和全影锥角原点U"组成的直角三角形中，可以根据三角函数定理，计算得到全影锥角原点U"和地球球心O的第一距离n。
计算公式为：
Figure BDA0002494464470000091
其中，r0为空间目标到地球球心的第二距离。
图5是在大气层影响下地日内切线偏折示意图。请参阅图5，在大气折射的影响下，地日内切线进入大气层时偏折角度δ，经过大气折射后，入射太阳光掠射到地球表面C点，从C点射出后，再次经过大气折射，根据地球的对称性和光线可逆原理，出射到太空中的偏折角度也是δ，因此经过两次折射后，出射光线与入射光线之间的偏折角为2δ。如图4所示，由于δ大于β，那么经过一次大气折射后，地日内切线与地日中心轴线的交点由原来的P点变到了地球的另外一侧的P＇点，经过两次大气折射后，地日内切线与地日中心轴线的交点由原来的P点，变到了地球的另外一侧的P"点。经过两次折射后，地日内切线与地日中心轴线相交产生的角即为半影锥角，P"为半影锥角原点，本实施例将半影锥角的一半记为β"，而且，β"＝β-2δ。在地日内切太阳光与地球切点C、地球球心O和半影锥角原点P"组成的直角三角形中，地球半径和β"已知，那么可以根据三角函数定理，计算得到半影锥角原点P"和地球球心O的第三距离的长度m。计算公式为：
Figure BDA0002494464470000092
/>
S103、计算第一等效三角形中顶点为全影锥角原点的第一内角，计算第二等效三角形中顶点为半影锥角原点的第二内角；
图6是在大气层影响下空间目标所属区域关系示意图。请参阅图6，设空间目标为T，空间目标相对地球中心O点的第二距离为矢量
Figure BDA0002494464470000093
由空间目标T、地球球心O和太阳核心S组成的偏转角为θ，那么第一等效三角形为空间目标T、全影锥角原点U"和地球球心O构成的三角形，第一内角为记为ωu。
根据三角形的内角和定理，可以得到边U"O对应的角T1＝θ-ωu；
根据正弦定理：
Figure BDA0002494464470000101
其中，|TO|为矢量
Figure BDA0002494464470000102
|U″O|为n，即可解得公式：
Figure BDA0002494464470000103
同理，在第二等效三角形中，可以根据正弦定理确定第二内角ωp：
Figure BDA0002494464470000104
S104、根据偏转角、第一内角、第二内角、半影锥角和全影锥角，确定空间目标与地影区的位置关系。
本实施例中，可以判断偏转角是否小于或等于90度，若偏转角小于或等于90度，则确定空间目标的当前位置为全日照区；若偏转角大于90度，则进一步判断第二内角是否大于半影锥角。若第二内角大于半影锥角，则确定空间目标的当前位置为全日照区；若第二内角小于或等于半影锥角，则进一步判断第一内角是否大于全影锥角，若第一内角大于全影锥角，则确定空间目标的当前位置为半影区，若第一内角小于或等于全影锥角，则确定空间目标的当前位置为全影区。
具体地，可以根据θ，α"，β"，ωu和ωp的大小对空间目标的位置进行判断。例如：
若θ≤π/2，则空间目标在相对地球的右侧，此刻，目标一定处于全日照区；
若θ>π/2，则空间目标在相对地球的左侧，此刻，目标是否处于半影区需要进一步判断：
若，θ>π/2，且，ωp>β″，则空间目标在半影区之外，目标被太阳全照射；
若，θ>π/2，且，ωp≤β″，则空间目标可能处于半影区内，也可能处于全影区内；
进一步判断后，若ωu>α″，则目标在处于半影区之内；
进一步判断后，若ωu≤α′,则目标在处于全影区之内。
本实施例采用对比分析方法进行算法验证，即利用不考虑大气折射与考虑大气折射影响两者条件下，预报目标进出地影区的时间与实际观测目标进出地影区时间进行对比分析。
数据分为三大部分，其一就是不考虑大气直射的影响，利用最新的星历表数据对空间目标相对观测站进出地影区时刻点进行理论计算,其二是采用本实施例的方案对空间目标相对观测站进出地影区时刻点进行理论计算；其三是***实际跟踪目标所获得光电视频数据目标进出地影区的时刻点，具体见表1。
表1观测***目标进出地影区时刻点
Figure BDA0002494464470000111
符号说明：
U-P：表示目标跨越地影区和半地影区的时间点；
P-L：表示目标跨越全日照区和半地影区的时间点；
①：采用本实施例的方案计算目标进出地影区时刻点；
②：不考虑大气折射的影响，利用星历理论计算目标进出地影区时刻点；
③：不考虑大气折射的影响，利用星历理论计算目标进出地影区时刻点与实际观测数据差值；
④：采用本实施例的方案计算目标进出地影区时刻点与实际观测数据差值。
通过分析表1可知，进行卫星观测过境预报计算中，采用不考虑大气折射，理论计算目标与实际观测数据差值在20秒左右，误差较大，采用本实施例的方案计算目标进出地影区时刻点与实际观测数据差值在1秒以内，对空间目标与地影区的位置关系计算得更加准确。
本实施例的空间目标进出地影区的确定方法，获取空间目标的运行信息；根据矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；计算第一等效三角形中顶点为全影锥角原点的第一内角，计算第二等效三角形中顶点为半影锥角原点的第二内角；根据偏转角、第一内角、第二内角、半影锥角和全影锥角，确定空间目标与地影区的关系。本实施例的技术方案在考虑大气折射的基础上对空间目标与地影区位置关系进行测算，使得在进行空间目标进出地影区预报中，对空间目标与地影区的位置关系计算得更加准确。
本发明还提供了一种空间目标进出地影区的确定装置，用于实现上述方法实施例。
图7是本发明空间目标进出地影区的确定装置一种实施例提供的结构示意图，请参阅图7，本实施例的空间目标进出地影区的确定装置包括：
获取模块11，用于获取空间目标的运行信息，运行信息包括空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角；
生成模块12，用于根据矢量位置，生成由空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；
计算模块13，用于计算第一等效三角形中顶点为全影锥角原点的第一内角，计算第二等效三角形中顶点为半影锥角原点的第二内角；
确定模块14，用于根据偏转角、第一内角、第二内角、半影锥角和全影锥角，确定空间目标与地影区的位置关系。
进一步地，本实施例的确定模块，具体用于判断偏转角是否小于或等于90度；若偏转角小于或等于90度，则确定空间目标的当前位置为全日照区；若偏转角大于90度，则进一步判断第二内角是否大于半影锥角；若第二内角大于半影锥角，则确定空间目标的当前位置为全日照区；若第二内角小于或等于半影锥角，则进一步判断第一内角是否大于全影锥角；若第一内角大于全影锥角，则确定空间目标的当前位置为半影区；若第一内角小于或等于全影锥角，则确定空间目标的当前位置为全影区。
进一步地，全影锥角的角度为伪全影锥角与大气层折射偏转角度之和；
半影锥角的角度为伪半影锥角与大气层折射偏转角度之差；
伪全影锥角为在未叠加大气层折射时地日外切太阳光与地日中心轴线构成的等效角，伪半影锥角为在未叠加大气层折射时地日内切太阳光与地日中心轴线构成的等效角。
进一步地，本实施例的空间目标进出地影区的确定装置，计算模块13，具体用于在第一等效三角形中，根据全影锥角原点和地球球心的第一距离、偏转角，以及空间目标和地球球心的第二距离，基于正弦定理，计算第一内角；在第二等效三角形中，根据半影锥角原点和地球球心的第三距离、偏转角，以及第二距离，基于正弦定理，计算第二内角。
进一步地，本实施例的空间目标进出地影区的确定装置，计算模块13，具体还用于确定以全影锥角原点、地球球心和所述地日外切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据全影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定全影锥角原点和地球球心的第一距离。
进一步地，本实施例的空间目标进出地影区的确定装置，计算模块13，具体还用于确定以半影锥角原点、地球球心和地日内切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据半影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定半影锥角原点和地球球心的第三距离。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明还提供了一组空间目标进出地影区的确定设备，用于实现上述方法实施例。图8是本发明空间目标进出地影区的确定设备一种实施例提供的结构示意图，请参阅图8，本实施例的空间目标进出地影区的确定设备包括处理器21和存储器22，处理器21与存储器22相连：
其中，处理器21，用于调用并执行存储器22中存储的程序；
存储器22，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行以上实施例所述的空间目标进出地影区的确定方法。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，包括：
获取空间目标的运行信息，所述运行信息包括所述空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由所述空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角；
根据所述矢量位置，生成由所述空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由所述空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，所述全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，所述半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；
计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角；
根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系。
2.根据权利要求1所述的空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，所述根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系包括：
判断所述偏转角是否小于或等于90度；
若所述偏转角小于或等于90度，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述偏转角大于90度，则进一步判断所述第二内角是否大于所述半影锥角；
若所述第二内角大于所述半影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述第二内角小于或等于所述半影锥角，则进一步判断所述第一内角是否大于所述全影锥角；
若所述第一内角大于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为半影区；
若所述第一内角小于或等于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全影区。
3.根据权利要求1所述的空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，所述全影锥角的角度为伪全影锥角与大气层折射偏转角度之和；
所述半影锥角的角度为伪半影锥角与大气层折射偏转角度之差；
所述伪全影锥角为在未叠加大气层折射时地日外切太阳光与地日中心轴线构成的等效角，所述伪半影锥角为在未叠加大气层折射时地日内切太阳光与地日中心轴线构成的等效角。
4.根据权利要求1所述的空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，所述计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，包括：
在所述第一等效三角形中，根据所述全影锥角原点和地球球心的第一距离、所述偏转角，以及所述空间目标和地球球心的第二距离，基于正弦定理，计算所述第一内角；
所述计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角，包括：
在所述第二等效三角形中，根据所述半影锥角原点和地球球心的第三距离、所述偏转角，以及所述第二距离，基于正弦定理，计算所述第二内角。
5.根据权利要求4所述的空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，所述第一距离的计算过程包括：
确定以所述全影锥角原点、地球球心和地日外切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据所述全影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定所述全影锥角原点和地球球心的第一距离。
6.根据权利要求4所述的空间目标进出地影区的确定方法，其特征在于，所述第三距离的计算过程包括：
确定以所述半影锥角原点、地球球心和地日内切太阳光与地球切点组成的等效直角三角形；
根据所述半影锥角和地球半径，基于三角函数定理，确定所述半影锥角原点和地球球心的第三距离。
7.一种空间目标进出地影区的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取空间目标的运行信息，所述运行信息包括所述空间目标的矢量位置，以及，以地球为原点，由所述空间目标、地球和太阳核心组成的偏转角；
生成模块，用于根据所述矢量位置，生成由所述空间目标、地球和全影锥角原点组成的第一等效三角形，以及，生成由所述空间目标、地球和半影锥角原点组成的第二等效三角形；其中，所述全影锥角为地日外切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角，所述半影锥角为地日内切太阳光在受到大气层折射后与地日中心轴线构成的等效角；
计算模块，用于计算所述第一等效三角形中顶点为所述全影锥角原点的第一内角，计算所述第二等效三角形中顶点为所述半影锥角原点的第二内角；
确定模块，用于根据所述偏转角、所述第一内角、所述第二内角、所述半影锥角和所述全影锥角，确定所述空间目标与地影区的位置关系。
8.根据权利要求7所述的空间目标进出地影区的确定装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于判断所述偏转角是否小于或等于90度；
若所述偏转角小于或等于90度，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述偏转角大于90度，则进一步判断所述第二内角是否大于所述半影锥角；
若所述第二内角大于所述半影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全日照区；
若所述第二内角小于或等于所述半影锥角，则进一步判断所述第一内角是否大于所述全影锥角；
若所述第一内角大于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为半影区；
若所述第一内角小于或等于所述全影锥角，则确定所述空间目标的当前位置为全影区。
9.根据权利要求7所述的空间目标进出地影区的确定装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于在所述第一等效三角形中，根据所述全影锥角原点和地球球心的第一距离、所述偏转角，以及所述空间目标和地球球心的第二距离，基于正弦定理，计算所述第一内角；
所述计算模块，具体还用于在所述第二等效三角形中，根据所述半影锥角原点和地球球心的第三距离、所述偏转角，以及所述第二距离，基于正弦定理，计算所述第二内角。
10.一种空间目标进出地影区的确定设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：
其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；
所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行权利要求1-6任一项所述的空间目标进出地影区的确定方法。
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