(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 202210769884.1 (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　吕钢　魏亚东　 (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 丁晴晴 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 飞行器紫外辐照表征方法、 装置、 计算机设 备及存储介质 (57)摘要 本发明提供了一种飞行器紫外辐照表征方 法、 装置、 计算机设备及存储介质， 所述方法包 括： 获取当前时刻飞行器的运动状态和运行姿 态、 太阳光线的方向； 根据所述飞行器的运动状 态以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行器是 否受紫外辐照； 当所述飞行器受到紫外辐照时， 根据所述太阳光线的方向以及所述飞行器的姿 态， 对所述飞行器不同受晒面的紫外辐 照情况进 行分析。 本发明通过获取飞行器的运动状态、 姿 态状态以及获取太阳光线的方向， 对飞行器表面 不同部位受到的不同程度的紫外辐射进行表征， 考虑了不同飞行器的结构及受晒面， 较为真实地 实现对飞行器在轨运行期间的紫外辐照进行实 时量化表征。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115186467 A 2022.10.14 CN 115186467 A 1.一种飞行器紫外辐照表征 方法， 其特 征在于， 包括： 获取当前时刻飞行器的运动状态和运行姿态、 太阳光线的方向； 根据所述飞行器的运动状态以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行器是否受紫外辐 照； 当所述飞行器受到紫外辐照 时， 根据所述太阳光线的方向以及所述飞行器的姿态， 对 所述飞行器不同受晒面的紫外辐照情况进行分析。 2.根据权利要求1所述的飞行器紫外辐照表征 方法， 其特 征在于， 所述获取当前时刻飞行器的运动状态包括： 获取当前时刻飞行器与地球的相对位置关系； 所述根据 所述飞行器的运动状态以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行器是否受紫 外辐照包括： 根据所述飞行器与地球的相对位置关系以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行器是 否受紫外辐照。 3.根据权利要求2所述的飞行器紫外辐照表征方法， 其特征在于， 所述获取当前时刻飞 行器与地球的相对位置关系包括： 使用开普勒轨道六根数定义所述飞行器的初始时刻轨道参数； 根据所述飞行器的初始时刻轨道参数以及二体运动方程， 获取当前时刻所述飞行器在 地心J2000坐标系中的空间位置坐标。 4.根据权利要求2所述的飞行器紫外辐照表征方法， 其特征在于， 所述获取当前时刻太 阳光线的方向包括： 获取太阳与地球的相对位置关系； 根据所述太阳与地球的相对位置关系获取 所述太阳光线的方向。 5.根据权利要求 4所述的飞行器紫外辐照表征 方法， 其特 征在于， 所述获取太阳与地球的相对位置关系包括： 获取太阳在第 二赤道坐标系中的位置坐标， 将所述位置坐标经空间转换成相对于地球 所在空间直角坐标系中的视位置， 根据所述视位置获取太阳在地心J20 00坐标系中的位置； 所述根据所述太阳与地球的相对位置关系获取 所述太阳光线的方向包括： 假设地球附近运行的飞行器所受的太阳光均为平行光， 根据所述太阳在地心J2000坐 标系中的位置， 获取由地心指向太阳质心的方向向量， 对所述方向向量取反 并进行单位化， 得到太阳紫外光方向矢量， 所述太阳紫外光方向矢量 为所述太阳光线的方向。 6.根据权利要求1所述的飞行器紫外辐照表征方法， 其特征在于， 所述获取当前时刻飞 行器的运行姿态包括： 定义卫星本体坐标系， 所述卫星本体坐标系的原点位于所述飞行器的质心， 所述卫星 本体坐标系的X轴、 Y轴、 Z轴分别为所述飞行器的三个主惯量轴， 当所述飞行器未出现姿态 偏差时， 所述卫星本体坐标系的X轴、 Y轴、 Z轴与轨道坐标系的X轴、 Y轴、 Z轴重合， 所述轨道 坐标系的Z轴指向地心， 所述轨道坐标系的X轴与所述飞行器的运动方向重合， 所述轨道坐 标系的Y轴指向所述 飞行器的轨道 面负法线 方向， 并与所述轨道坐标系的X轴、 Z轴构成右手 直角坐标系； 获取当前时刻所述飞行器在所述卫星本体坐标系中的姿态四元数， 所述姿态四元数q权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115186467 A 2为： 其中， q1、 q2、 q3为矢量分量， q0为标量分量， 且q12+q22+q32+q02＝1， α 为所述轨道坐标系绕 空间旋转轴 e旋转至与所述卫星本体坐标系重合所需的角度， 其中， 所述空间旋转轴e在所 述轨道坐标系中的方向 向量为e＝(Cx， Cy， Cz)， (Cx， Cy， Cz)表示方向余弦。 7.根据权利要求4所述的飞行器紫外辐照表征方法， 其特征在于， 所述根据所述飞行器 的运动状态以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行器是否受紫外辐照包括： 根据所述太阳与地球的相对位置关系、 所述飞行器与地球的相对位置关系， 获取地影 遮挡区域； 判断所述飞行器绕地球飞行时是否进入到所述地影遮挡区域， 当所述飞行器未进入所 述地影遮挡区域时， 获取所述太阳光线的方向在nt w坐标系下的坐标， 并将所述坐标作为所 述飞行器受到紫外辐照的紫外线参 考入射方向， 其中， 所述ntw坐标系的X轴指向所述飞行器的前进方向， Z轴为沿着地心与所述飞行器 质心连线方向指向地心外侧， Y轴与X轴 、 X轴构成右手直角坐标系。 8.一种飞行器紫外辐照表征装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于获取当前时刻飞行器的运动状态和运行姿态、 太阳光线的方向； 分析单元， 用于根据所述飞行器的运动状态以及所述太阳光线的方向， 判断所述飞行 器是否受紫外辐照， 所述分析单元还用于当所述飞行器受到紫外辐照时， 根据 所述太阳光线的方向 以及所 述飞行器的姿态， 对所述飞行器不同受晒面的紫外辐照情况进行分析。 9.一种计算机设备， 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计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所 述的飞行器紫外辐照表征 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， 所述计算机程序 被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的飞行器紫外辐照表征 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115186467 A 3