一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)與流程

本發(fā)明涉及空間探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

極光是由太陽(yáng)風(fēng)和地球磁層中的高能帶電粒子沿地球磁場(chǎng)線注入高緯度地區(qū)，將高層大氣分子或原子電離激發(fā)產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象，極光產(chǎn)生于地球的高磁緯地區(qū)上空即地球的南北兩極區(qū)域，一般為大于磁緯60度的區(qū)域。

在極光空間測(cè)量中，極光測(cè)量?jī)x器隨極軌衛(wèi)星沿太陽(yáng)同步軌道運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)地球南北兩極區(qū)域時(shí)儀器運(yùn)行工作，對(duì)極光進(jìn)行測(cè)量。極光測(cè)量?jī)x器何時(shí)工作需要根據(jù)極軌衛(wèi)星到達(dá)的地球地磁位置確定，現(xiàn)有技術(shù)中，由地面工作人員計(jì)算衛(wèi)星的運(yùn)行位置并給出極光測(cè)量?jī)x器的工作時(shí)間，通過(guò)數(shù)據(jù)注入發(fā)送到衛(wèi)星上，傳送給測(cè)量?jī)x器觸發(fā)其運(yùn)行工作?？梢钥闯?，現(xiàn)有方法是由人工計(jì)算，并且由人工根據(jù)計(jì)算得到的時(shí)間控制數(shù)據(jù)注入，存在人工干預(yù)的復(fù)雜性和適時(shí)性差的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)極光測(cè)量?jī)x器工作的自動(dòng)控制，克服了現(xiàn)有方法存在人工干預(yù)的復(fù)雜性和適時(shí)性差的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法，包括：

接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)；

根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可選地，所述根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量包括：

根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)；

根據(jù)磁矩三分量的初始值、磁矩三分量的年變化值以及所述年數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量。

可選地，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)的計(jì)算式為：

ΔT＝(D_GPS+T_GPS/1000.0/86400.0-EPOCH)/365.25；

其中，ΔT表示相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)，定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)D_GPS為J2000坐標(biāo)系的天數(shù)、T_GPS為J2000坐標(biāo)系的毫秒數(shù)，EPOCH表示磁矩更新起始時(shí)間，365.25表示在一個(gè)更新周期內(nèi)每年的平均天數(shù)；

根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量：

G10＝G100+ΔG10×ΔT；

G11＝G110+ΔG11×ΔT；

H11＝H110+ΔH11×ΔT；

其中，G10、G11、H11表示當(dāng)前時(shí)刻的磁矩三分量，G100、G110、H110表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的初始值，ΛG10、ΛG11、ΛH11表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的年變化值；

根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)：

SQ＝G11²+H11²；

SL0＝-H11/SQQ；

CL0＝-G11/SQQ；

ST0＝SQQ/SQR；

CT0＝-G10/SQR；

STCL＝ST0*CL0；

STSL＝ST0*SL0；

CTSL＝CT0*SL0；

CTCL＝CT0*CL0；

所述根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)包括：根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算地磁坐標(biāo)：

X_M＝X_G×CTCL+Y_G×CTSL-Z_G×ST0；

Y_M＝Y(jié)_G×CL0-X_G×SL0；

Z_M＝X_G×STCL+Y_G×STSL+Z_G×CT0；

其中，X_M、Y_M、Z_M表示地磁坐標(biāo)，X_G、Y_G、Z_G表示地理坐標(biāo)。

可選地，所述在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作包括：

根據(jù)如下計(jì)算式計(jì)算磁緯角度：

當(dāng)所述磁緯角度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可選地，所述在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作包括：

計(jì)算1/sin²θ＝(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²+1，當(dāng)(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

一種極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)，包括：

接收模塊，用于接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)；

控制模塊，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可選地，所述計(jì)算模塊包括：

年數(shù)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)；

磁矩分量計(jì)算單元，用于根據(jù)磁矩三分量的初始值、磁矩三分量的年變化值以及所述年數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量；

參數(shù)計(jì)算單元，用于基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

可選地，所述年數(shù)計(jì)算單元具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)：

ΔT＝(D_GPS+T_GPS/1000.0/86400.0-EPOCH)/365.25；

其中，ΔT表示相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)，定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)D_GPS為J2000坐標(biāo)系的天數(shù)、T_GPS為J2000坐標(biāo)系的毫秒數(shù)，EPOCH表示磁矩更新起始時(shí)間，365.25表示在一個(gè)更新周期內(nèi)每年的平均天數(shù)；

所述磁矩分量計(jì)算單元具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量：

G10＝G100+ΔG10×ΔT；

G11＝G110+ΔG11×ΔT；

H11＝H110+ΔH11×ΔT；

其中，G10、G11、H11表示當(dāng)前時(shí)刻的磁矩三分量，G100、G110、H110表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的初始值，ΛG10、ΛG11、ΛH11表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的年變化值；

所述參數(shù)計(jì)算單元具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)：

SQ＝G11²+H11²；

SL0＝-H11/SQQ；

CL0＝-G11/SQQ；

ST0＝SQQ/SQR；

CT0＝-G10/SQR；

STCL＝ST0*CL0；

STSL＝ST0*SL0；

CTSL＝CT0*SL0；

CTCL＝CT0*CL0；

所述控制模塊具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算地磁坐標(biāo)：

X_M＝X_G×CTCL+Y_G×CTSL-Z_G×ST0；

Y_M＝Y(jié)_G×CL0-X_G×SL0；

Z_M＝X_G×STCL+Y_G×STSL+Z_G×CT0；

其中，X_M、Y_M、Z_M表示地磁坐標(biāo)，X_G、Y_G、Z_G表示地理坐標(biāo)。

可選地，所述控制模塊用于在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作包括：

所述控制模塊具體用于根據(jù)如下計(jì)算式計(jì)算磁緯角度：

當(dāng)所述磁緯角度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可選地，所述控制模塊用于在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作包括：

所述控制模塊具體用于計(jì)算1/sin²θ＝(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²+1，當(dāng)(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所提供的極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)，接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，根據(jù)定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

本發(fā)明極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在軌計(jì)算極光測(cè)量?jī)x器的地磁位置，并根據(jù)地磁位置實(shí)現(xiàn)對(duì)極光測(cè)量?jī)x器工作的自動(dòng)控制，克服了現(xiàn)有方法存在人工干預(yù)的復(fù)雜性和適時(shí)性差的缺點(diǎn)，

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)中計(jì)算模塊的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法，包括步驟：

S10：接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)。

極光測(cè)量?jī)x器與極軌衛(wèi)星同步，衛(wèi)星定時(shí)廣播定位數(shù)據(jù)，所述定位數(shù)據(jù)可以是世界大地測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系下的GPS定位數(shù)據(jù)。在GPS定位數(shù)據(jù)中，給出了衛(wèi)星當(dāng)前位置在地理坐標(biāo)系下的地理坐標(biāo)。

示例性的，獲得的GPS定位數(shù)據(jù)格式如下表1所示，具體是從世界大地測(cè)量系統(tǒng)-1984(WGS84)獲得的定位數(shù)據(jù)：

表1

可以看到在獲得的GPS定位數(shù)據(jù)中包含時(shí)間參數(shù)D_GSP和T_GPS，以及位置坐標(biāo)。

S11：根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

本實(shí)施例方法中，由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換采用IGRF模型(國(guó)際參考地磁場(chǎng)模型)進(jìn)行，在計(jì)算過(guò)程中使用地球主磁場(chǎng)磁矩的三分量獲得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

具體的，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量的計(jì)算方法包括步驟：

S110：根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)。在IGRF模型中，地球主磁場(chǎng)磁矩三分量以一定周期更新，在更新時(shí)同時(shí)給出這一周期內(nèi)磁矩三分量的年變化值，對(duì)于極軌衛(wèi)星可通過(guò)數(shù)據(jù)注入更新。磁矩更新起始時(shí)間表示為EPOC，是相對(duì)于J2000的天數(shù)，為正整數(shù)。在一種具體實(shí)例中地球主磁場(chǎng)磁矩毎5年更新一次，在更新時(shí)同時(shí)給出之后5年內(nèi)的年變化值。

具體的，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)的計(jì)算式為：

ΔT＝(D_GPS+T_GPS/1000.0/86400.0-EPOCH)/365.25；

其中，ΔT表示相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)，D_GPS、T_GPS為所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)，D_GPS為J2000坐標(biāo)系的天數(shù)、T_GPS為J2000坐標(biāo)系的毫秒數(shù)，EPOCH表示磁矩更新起始時(shí)間，365.25表示在一個(gè)更新周期內(nèi)的平均天數(shù)。

S111：根據(jù)磁矩三分量的初始值、磁矩三分量的年變化值以及所述年數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量。

具體的，根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量：

G10＝G100+ΔG10×ΔT；

G11＝G110+ΔG11×ΔT；

H11＝H110+ΔH11×ΔT；

其中，G10、G11、H11表示當(dāng)前時(shí)刻的磁矩三分量，G100、G110、H110表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的初始值，ΛG10、ΛG11、ΛH11表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的年變化值。

根據(jù)獲得的磁矩三分量計(jì)算由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，具體根據(jù)如下計(jì)算式計(jì)算由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)：

SQ＝G11²+H11²；

SL0＝-H11/SQQ；

CL0＝-G11/SQQ；

ST0＝SQQ/SQR；

CT0＝-G10/SQR；

STCL＝ST0*CL0；

STSL＝ST0*SL0；

CTSL＝CT0*SL0；

CTCL＝CT0*CL0。

S12：根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

具體的，根據(jù)上步驟計(jì)算獲得的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算地磁坐標(biāo)：

X_M＝X_G×CTCL+Y_G×CTSL-Z_G×ST0；

Y_M＝Y(jié)_G×CL0-X_G×SL0；

Z_M＝X_G×STCL+Y_G×STSL+Z_G×CT0；

其中，X_M、Y_M、Z_M表示地磁坐標(biāo)，X_G、Y_G、Z_G表示地理坐標(biāo)。

根據(jù)計(jì)算得到的地磁坐標(biāo)，根據(jù)如下計(jì)算式計(jì)算磁緯角度：

當(dāng)所述磁緯角度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。在一種具體應(yīng)用中，當(dāng)判斷θ≥60°時(shí)表明衛(wèi)星入磁緯60°極區(qū)，則觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

進(jìn)一步優(yōu)選的，采用上述計(jì)算式計(jì)算磁緯角度公式比較復(fù)雜，計(jì)算量大，因此本實(shí)施例方法中可對(duì)計(jì)算式進(jìn)行簡(jiǎn)化，具體為：計(jì)算1/sin²θ＝(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²+1，當(dāng)(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

在一種具體應(yīng)用中，當(dāng)(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²≥1/3表明衛(wèi)星進(jìn)入磁緯60°極區(qū)，則觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可以看出，本實(shí)施例極光測(cè)量?jī)x器控制方法，實(shí)現(xiàn)了在軌計(jì)算極光測(cè)量?jī)x器的地磁位置，并根據(jù)地磁位置實(shí)現(xiàn)對(duì)極光測(cè)量?jī)x器工作的自動(dòng)控制，其測(cè)量和控制不受地面人工干預(yù)，克服了現(xiàn)有方法存在人工干預(yù)的復(fù)雜性和適時(shí)性差的缺點(diǎn)，并且可節(jié)省人員和成本。

相應(yīng)的，請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)，包括：

接收模塊20，用于接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)；

計(jì)算模塊21，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)；

控制模塊22，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

可以看出，本實(shí)施例極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)包括接收模塊、第一計(jì)算模塊和控制模塊，通過(guò)接收衛(wèi)星廣播的定位數(shù)據(jù)，根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量，基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，根據(jù)定位數(shù)據(jù)中的地理坐標(biāo)、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算地磁坐標(biāo)，在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

本實(shí)施例極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在軌計(jì)算極光測(cè)量?jī)x器的地磁位置，并根據(jù)地磁位置實(shí)現(xiàn)對(duì)極光測(cè)量?jī)x器工作的自動(dòng)控制，克服了現(xiàn)有方法存在人工干預(yù)的復(fù)雜性和適時(shí)性差的缺點(diǎn)。

具體的，請(qǐng)參考圖3，本實(shí)施例極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)中，所述計(jì)算模塊21包括：

年數(shù)計(jì)算單元210，用于根據(jù)所述定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)；

磁矩分量計(jì)算單元211，用于根據(jù)磁矩三分量的初始值、磁矩三分量的年變化值以及所述年數(shù)計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量；

參數(shù)計(jì)算單元212，用于基于所述磁矩三分量計(jì)算得到由地理坐標(biāo)系到地磁坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

所述年數(shù)計(jì)算單元210具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)：

ΔT＝(D_GPS+T_GPS/1000.0/86400.0-EPOCH)/365.25；

其中，ΔT表示相對(duì)于磁矩更新起始時(shí)間的年數(shù)，D_GPS、T_GPS為定位數(shù)據(jù)中的時(shí)間參數(shù)，D_GPS為J2000坐標(biāo)系的天數(shù)、T_GPS為J2000坐標(biāo)系的毫秒數(shù)，EPOCH表示磁矩更新起始時(shí)間，365.25表示在一個(gè)更新周期內(nèi)每年的平均天數(shù)；

所述磁矩分量計(jì)算單元211具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻地球磁場(chǎng)的磁矩三分量：

G10＝G100+ΔG10×ΔT；

G11＝G110+ΔG11×ΔT；

H11＝H110+ΔH11×ΔT；

其中，G10、G11、H11表示當(dāng)前時(shí)刻的磁矩三分量，G100、G110、H110表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的初始值，ΛG10、ΛG11、ΛH11表示在地理坐標(biāo)系中磁矩三分量的年變化值；

所述參數(shù)計(jì)算單元212具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)：

SQ＝G11²+H11²；

SL0＝-H11/SQQ；

CL0＝-G11/SQQ；

ST0＝SQQ/SQR；

CT0＝-G10/SQR；

STCL＝ST0*CL0；

STSL＝ST0*SL0；

CTSL＝CT0*SL0；

CTCL＝CT0*CL0；

所述控制模塊22具體用于根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算地磁坐標(biāo)：

X_M＝X_G×CTCL+Y_G×CTSL-Z_G×ST0；

Y_M＝Y(jié)_G×CL0-X_G×SL0；

Z_M＝X_G×STCL+Y_G×STSL+Z_G×CT0；

其中，X_M、Y_M、Z_M表示地磁坐標(biāo)，X_G、Y_G、Z_G表示地理坐標(biāo)。

本實(shí)施例極光測(cè)量?jī)x器控制系統(tǒng)中，控制模塊22用于在地磁坐標(biāo)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作包括：

所述控制模塊22具體用于根據(jù)如下計(jì)算式計(jì)算磁緯角度：

當(dāng)所述磁緯角度滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。在一種具體應(yīng)用中，當(dāng)判斷θ≥60°時(shí)表明衛(wèi)星入磁緯60°極區(qū)，則觸發(fā)極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

進(jìn)一步優(yōu)選的，采用上述計(jì)算式計(jì)算磁緯角度公式比較復(fù)雜，計(jì)算量大，優(yōu)選對(duì)上述計(jì)算式進(jìn)行簡(jiǎn)化，所述控制模塊22具體用于計(jì)算1/sin²θ＝(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²+1，當(dāng)(X_M/Z_M)²+(Y_M/Z_M)²滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)觸發(fā)所述極光測(cè)量?jī)x器開(kāi)始工作。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種極光測(cè)量?jī)x器控制方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。