一种空间多目标态势监视方法及装置与流程

1.本技术涉及空间目标监视技术领域，尤其是涉及一种空间多目标态势监视方法及装置。


背景技术：

2.由于航天技术的发展、空间资源的开发，卫星等飞行器所处空间飞行环境中存在大量的其他飞行器、空间碎片、太空垃圾等目标，必须对空间环境中所有的飞行目标进行实时监视，在可能产生碰撞之前对卫星采取躲避控制行动，保证飞行安全。
3.在卫星测控、空间目标监视任务中，利用计算机三维动画对目标的飞行位置、姿态进行显示是直观有效的监视手段。常用的监控手段对感兴趣目标自身的飞行态势已有比较好的监视方法，如卫星轨道姿态可视化三维显示方法、太空测控仿真可视化方法、基于轨道计算软件stk的监视方法等。
4.现有方法主要是对空间一个或多个特定目标的状态进行监视，当存在上万个以上目标时，无法对目标之间相对关系、目标参数变化与相对位置的影响等信息进行监视，尤其是无法实现对所有目标的未来态势同时监视分析。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种空间多目标态势监视方法及装置，以解决上述技术问题。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种空间多目标态势监视方法，包括：获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成轨道参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。
7.进一步的，所述上一时刻目标全集包括多个空间目标及其对应的上一时刻的轨道参数；所述轨道参数至少包括：历元、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、偏心率、平近点角、轨道半长轴和周期；获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；包括：获取上一时刻目标全集的每个空间目标的当前时刻的轨道参数；将每个空间目标及其对应的当前时刻的轨道参数组成当前时刻目标全集。
8.进一步的，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；包括：当所述空间目标的当前时刻的轨道倾角和上一时刻的轨道倾角的差的绝对值大于轨道倾角变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的升交点赤经和上一时刻的升交点赤经的差的绝对值大于升交点赤经变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的近地点幅角和上一时刻的近地点幅角的差的绝对值大于近地点幅角变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的偏心率和上一时刻的偏心率的差的绝对值大于偏心率变化阈值；或者当所述空间目标的当前时刻的轨道半长轴和上一时刻的轨道半长轴的差的绝对值大于轨道半长轴变化阈值；则确定所述空间目标满足轨道参数变化条件；将满足轨道参数变化条件的空间目标加入轨道参数变化的目标集。
9.进一步的，将满足轨道参数范围条件的空间目标组成轨道参数范围的目标集；包括：当所述空间目标的当前时刻的轨道倾角落在轨道倾角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的升交点赤经落在升交点赤经区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的近地点幅角落在近地点幅角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的偏心率落在偏心率区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的平近点角落在平近点角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的轨道半长轴落在轨道半长轴区间；则确定所述空间目标满足轨道参数范围条件；将满足轨道参数范围条件的空间目标加入轨道参数范围的目标集。
10.进一步的，将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集，包括：获取参考目标的当前时刻的轨道参数，计算参考目标在地心直角坐标系的当前时刻的位置坐标；根据空间目标的当前时刻的轨道参数，计算空间目标在地心直角坐标系的当前时刻的位置坐标；根据参考目标的当前时刻的位置坐标和空间目标的当前时刻的位置坐标，计算空间目标和参考目标的当前时刻的距离，若距离小于距离阈值，则确定所述空间目标满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标加入当前相对关系约束的目标集。
11.进一步的，将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集，包括：获取参考目标的当前时刻的轨道参数，通过外推计算参考目标在地心直角坐标系的下一时刻的位置坐标；
利用空间目标的当前时刻的轨道参数，通过外推计算得到空间目标在地心直角坐标系的下一时刻的位置坐标；根据参考目标的下一时刻的位置坐标和空间目标的下一时刻的位置坐标，计算参考目标和空间目标的下一时刻的距离，若距离小于距离阈值，则确定所述空间目标满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标加入未来相对关系约束的目标集。
12.进一步的，根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标，包括：针对当前时刻目标全集的每个空间目标，判断所述空间目标是否只属于轨道参数变化的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第一颜色；否则，判断所述空间目标是否只属于轨道参数范围的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第二颜色，否则，判断所述空间目标是否只属于当前相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第三颜色，否则，判断所述空间目标是否只属于未来相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第四颜色，否则，不设置所述空间目标的显示颜色；针对设置显示颜色的空间目标，利用当前时刻的轨道参数计算空间目标在显示屏幕的位置；根据空间目标在显示屏幕的位置及其显示颜色，绘制显示空间目标。
13.第二方面.本技术实施例提供了一种空间多目标态势监视装置，包括：获取单元，用于获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；目标集构建单元，用于针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；显示单元，用于根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。
14.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本技术实施例的空间多目标态势监视方法。
15.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本技术实施例的空间多目标态势监视方法。
16.本技术能够实现同时监视空间环境中的上万个空间目标的空间态势。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
18.图1为本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法的设计路线示意图。
19.图2为本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法的流程图；图3为本技术实施例提供的空间多目标态势监视颜色设置示意图；图4为本技术实施例提供的空间多目标态势监视装置的功能结构图；图5为本技术实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
20.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.首先对本技术实施例的设计思想进行简单介绍。
23.在卫星测控、空间目标监视任务中，利用计算机三维动画对目标的飞行位置、姿态进行显示是直观有效的监视手段。常用的监控手段对感兴趣目标自身的飞行态势已有比较好的监视方法，如卫星轨道姿态可视化三维显示方法、太空测控仿真可视化方法、基于轨道计算软件stk的监视方法等。
24.其中，卫星轨道姿态可视化三维显示方法的步骤包括：（1）建立三维模型，读取数据库中的3ds模型，查看模型是否完毕，如果模型齐全则送状态显示，否则建立相关的模型，在模型建立的同时，向服务器发送数据请求数据包并接收；（2）对数据包中数据进行查找比对，寻找出状态显示所需数据，并进行解析，将数据划分为两个部分，一部分是地面设备数据，一部分是星上遥测数据；（3）对于地面设备数据，提取时间信息，计算太阳、月球星历，计算日地月三者位置以及卫星轨道数据等送状态显示；（4）对于星上遥测数据划分成三类处理分别显示，一类是健康状态数据，一类是部件电源状态数据，一类是姿态信息；状态显示采用opengl进行三维模型绘制及显示。
25.太空测控仿真数字可视化方法用于表现航天器及其运载工具从发射到运行的整体飞行情况，并对其进行实时监控，实现多目标多任务下航天器及运载工具的运行状态及运行环境（包括真实星空、太阳及三维地球）的实时模拟。重点是将航天器等对象的关键动作如起飞、分离、帆板展开、天线展开、姿态控制、机动变轨等制作成动作库，可以方便为模
型添加配置动作，快速的实现飞行器飞行状态的模拟。实现航天器及运载工具从点火、起飞、部件分离、帆板展开、进入轨道运行、返回等从发射到收回的整个过程仿真。并且实现飞行器发射过程中的（雷达站、远望船）监控仿真。利用这种方法能够对火箭发射、卫星飞行姿态、卫星运行轨迹进行显示和监控。
26.基于stk卫星轨道姿态可视化三维显示方法：设置轨道模型及参数，通过软件的飞行轨迹及相对绕飞天体相对关系进行展示，完成展示。
27.上述方法主要是对空间一个或多个特定目标的状态进行监视，当存在上万个以上目标时，无法对目标之间相对关系、目标参数变化与相对位置的影响等信息进行监视，尤其是无法实现对所有目标的未来态势同时监视分析。
28.为解决上述技术问题，本技术提供了空间多目标态势监视方法，针对空间碎片、卫星目标监视飞行态势监视，以及大量卫星、各类目标之间的相对空间位置关系、随时间变化状态等内容的三维显示和状态监视需求，提出了基于多目标的轨道参数变化控制、轨道参数范围控制、相对关系控制等综合条件设置的多目标空间显示监视方法，通过计算相应的控制参数和监视条件设置，实现对多目标空间态势和安全性进行监视。
29.如图1所示，本技术提供了一种空间多目标态势监视方法，包括：目标收集，根据轨道参数，组合所有目标，建立初始目标全集va；从外部网站自动获取或人工输入获取轨道更新参数，对目标全集va的所有目标的轨道参数进行更新，获取新的目标全集va'。
30.轨道参数变化控制计算，将目标全集中每个目标轨道参数与更新后的轨道参数进行比较，如果参数变化大于设定变化阈值，将该目标加入到轨道参数变化的目标集vc。
31.轨道参数范围控制计算，根据设定的轨道参数范围阈值，对目标全集va' 的目标的轨道参数进行过滤，将轨道参数满足阈值条件的目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
32.当前目标关系控制计算，设定参考目标以及距离阈值，计算目标全集va' 中所有目标与参考目标的相对距离，将距离小于阈值目标加入到当前相对关系约束的目标集vd。
33.未来目标关系控制计算，设定参考目标、δt时间和距离阈值，计算当前时间的δt之后内目标全集va' 中所有目标与参考目标的相对距离，将距离小于阈值目标加入未来相对关系约束的目标集vf。
34.对不同的目标设置是否显示，以及相应的显示模式。
35.目标轨道采样与绘制，对于需要绘制的目标，根据轨道参数，生成轨道曲线采样点集合，基于三维图形绘制方法对目标点和目标轨道线绘制显示。
36.本技术基于网站自动获取及人工输入的目标变化监测与显示；根据重要性设计监视目标相应监测方法，对应性监视轨道显示颜色设定。
37.在介绍了本技术实施例的应用场景和设计思想之后，下面对本技术实施例提供的技术方案进行说明。
38.如图2所示，本技术实施例提供了一种空间多目标态势监视方法，包括如下步骤：步骤101：获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；从外部数据源获取空间目标数据集，建立目标列表，数据源可以为来自专业数据发布网站自动获取，也可以来自航天业务数据专门发布机构数据的计算机自动分析。空间
由目标空间飞行器、空间碎片、飞行器部件、自然小天体等构成，每个空间目标包括10个数据项，如下表所示：将上一时刻t0的所有空间目标的10个数据项组成上一时刻目标全集va。
39.对上一时刻目标全集va中每个目标, 获取当前时刻t的参数（），更新替换与其对应的集合va的参数，得到当前时刻目标集va'，其中，下标i表示第i个空间目标。
40.步骤102：针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；在本实施例中，针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化的空间目标组成轨道参数变化的目标集，包括：轨道参数变化控制计算是通过计算轨道参数变化，控制需要监视的目标集合所含的内容。在当前时刻t，从外部数据源或航天业务数据专门发布机构获取最新空间目标数据集。将最新数据集每个目标的参数与原数据集中对应目标的参数进行比较，选择参数变化量显著大的目标组成轨道参数变化的目标集vc，对当前时刻目标全集va' 与上一时刻目标全集va进行轨道参数比对，根据阈值判断，最终生成轨道参数变化的目标集vc，具体为：对上一时刻目标全集va每个目标，其参数为（），与集合va' 中其对应的目标 的参数（）进行比较，计算参数变化值，并与相应的阈值
进行比判，其中阈值参数：轨道倾角变化阈值thi，升交点赤经变化阈值th
ω
，近地点幅角变化阈值th
ω
，偏心率变化阈值the和轨道半长轴变化阈值tha，可根据需求进行设定。
41.，如果，将目标加入轨道参数变化目标集vc。
42.，如果，将目标加入轨道参数变化目标集vc。
43.，如果，将目标加入轨道参数变化目标集vc。
44.，如果，将目标加入轨道参数变化目标集vc。
45.，如果，将标加入轨道参数变化的目标集vc。
46.在本实施例中，将满足轨道参数范围的空间目标组成轨道参数范围的目标集，包括：轨道参数范围控制计算是通过计算轨道参数值范围，控制需要监视的目标集合所含的内容。根据监视需求，监视人员设置可视监视目标参数值及其监视范围，通过以下参数设定：起始半长轴as，终止半长轴ae；起始偏心率es，终止偏心率ee；起始轨道倾角is，终止轨道倾角ie；起始升交点赤经ωs，终止升交点赤经ωe；起始近地点幅角ωs，终止近地点幅角ωe；起始平近点角ms，终止平近点角me；对集合va' 中的第i个目标的轨道参数与设置的可视监视目标参数值进行比判，规则如下：如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
47.如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
48.如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
49.如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
50.如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
51.如果，将目标加入轨道参数范围的目标集v
t
。
52.在本实施例中，将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集，包括：当前目标关系控制计算是通过计算当前时间参考目标参数与监视目标之间的关系，控制需要监视的目标集合所含的内容。当前目标关系控制计算过程，选定当前时刻的参考目标o
t
，其参数为（）。设定距离阈值，计算当前时刻t目标全集va' 中每个目标（参数为（
））与参考目标o
t
的相对距离，将距离小于距离阈值的目标加入到当前相对关系目标集合vd。
53.具体计算方法为，首先根据参考目标o
t
的轨道根数（）计算当时刻t时在天体中心系的位置坐标，计算集合va' 中目标（参数为（）在天体中心系的位置坐标，最后计算参考目标o
t
与集合中目标的距离：如果距离小于距离阈值，则将目标加入到当前相对关系的目标集vd。
54.其中，根据时刻t及空间目标轨道根数计算目标在天体中心位置坐标采用经典算法，描述如下。
55.首先，计算空间目标在轨道坐标系中的位置；具体为：首先建立一个轨道坐标系，该坐标系的坐标原点位于天体中心，x
" ，y
" 位于轨道平面上，z
" 轴和轨道平面的法线矢量重合。轨道坐标系是一个右手坐标系。计算步骤如下：（1）用下式计算平近点角m：t
f0
为空间目标过天体近地点的时刻；n为空间目标的平均角速度，单位为rad/s，用下式计算：a为轨道椭圆的长半径，对地球有μ =gm
e =，g为引力常数，m
e 为地球质量。
56.step1：解开普勒方程e =m e
·
sine，计算偏近点角e ；解算时采用角度制，e为偏心率；代入开普勒方程反复迭代，直至|e
i 1
－ei|＜ε为止，ε为一个收敛阈值，是一个很小的数。
57.step2：计算空间目标至天体中心的距离r：step3：计算真近点角θ ：step4：计算空间目标在轨道坐标系中的坐标
可得：可得：可得：然后将轨道坐标转换到天体大地坐标，具体为：将轨道坐标转换到天体大地坐标系中，用地心直角坐标系来表示点的位置。
58.轨道坐标系只需经三次旋转即可和地心直角坐标系重合。首先绕z
" 轴反时针旋转一个ω角，使x
" 旋至x
'
（指向升交点）。再绕x
'
反时针旋转i角，使z
" 与重合。最后绕反时针旋转一个（ω－）,则这两个坐标系就重了。角是轴与春分点x方向的夹角，即为格林尼治恒星时角，于是有其中，旋转矩阵r1：旋转矩阵r2：旋转矩阵r3：则坐标为空间目标在天体坐标下中的位置。
59.根据上述解法，根据参考目标的轨道参数，可计算当时刻t时在天体中心系的位置坐标。根据集合va' 中空间目标的轨道参数，可计算当前时刻t目标在天体中心系的位置坐标。
60.在本实施例中，将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标，组成未来相对关系约束的目标集，包括：未来目标关系控制计算是通过计算未来时间参考目标参数与监视目标之间的关
系，控制需要监视的目标集合所含的内容。未来目标关系控制计算，针对选定的参考目标o
t
，其轨道参数为。设定距离阈值，计算目标全集va' 中每个目标与参考目标o
t
的未来时刻t δt的距离，将距离小于距离阈值的目标加入到未来相对关系约束的目标集vf。
61.基于轨道根数计算天体坐标系位置的方法，首先根据参考目标o
t
的轨道根数计算其未来时刻t δt在天体中心系的位置坐标，计算集合va' 中空间目标在未来时刻t δt在天体中心系的位置坐标，最后计算参考目标o
t
与集合中目标的距离：如果距离小于距离阈值，则将目标加入未来相对关系约束的目标集vf。
62.步骤103：根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。
63.对于需要绘制的空间目标，根据轨道参数，生成轨道曲线采样点集合，基于三维图形绘制方法对目标点和目标轨道线绘制显示。根据轨道参数绘制显示，常见的计算机三维显示引擎都提供了封装的显示模块进行实施，如可基于cesium引擎、stk软件等相关领域的通用软件实现。
64.在本实施例中，该步骤具体包括：针对当前时刻目标全集的每个空间目标，对所属集合进行关系运算，根据运算结果对每个空间目标设置显示颜色；针对设置显示颜色的空间目标，利用当前时刻的轨道参数计算空间目标在显示屏幕的位置；根据空间目标在显示屏幕的位置及其显示颜色，绘制显示空间目标。
65.如图3所示，对每个空间目标设置显示颜色，具体为：判断所述空间目标是否只属于轨道参数变化的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为蓝色；否则，判断所述空间目标是否只属于轨道参数范围的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为灰色，否则，判断所述空间目标是否只属于当前相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为橙色，否则，判断所述空间目标是否只属于未来相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为红色，否则，不设置所述空间目标的显示颜色（即不显示绘制该空间目标）。
66.基于上述实施例，本技术实施例提供了一种空间多目标态势监视装置，参阅图4所示，本技术实施例提供的空间多目标态势监视装置200至少包括：获取单元201，用于获取上一时刻目标全集中空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；目标集构建单元202，用于针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；显示单元203，用于根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。
67.需要说明的是，本技术实施例提供的空间多目标态势监视装置200解决技术问题的原理与本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法相似，因此，本技术实施例提供的空间多目标态势监视装置200的实施可以参见本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法的实施，重复之处不再赘述。
68.如图5所示，本技术实施例提供的电子设备300至少包括：处理器301、存储器302和存储在存储器302上并可在处理器301上运行的计算机程序，处理器301执行计算机程序时实现本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法。
69.本技术实施例提供的电子设备300还可以包括连接不同组件（包括处理器301和存储器302）的总线303。其中，总线303表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线、外围总线、局域总线等。
70.存储器302可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存储器（random access memory，ram）3021和/或高速缓存存储器3022，还可以进一步包括只读存储器（read only memory，rom）3023。
71.存储器302还可以包括具有一组（至少一个）程序模块3025的程序工具3024，程序模块3025包括但不限于：操作子系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
72.电子设备300也可以与一个或多个外部设备304（例如键盘、遥控器等）通信，还可以与一个或者多个使得用户能与电子设备300交互的设备通信（例如手机、电脑等），和/或，与使得电子设备300与一个或多个其它电子设备300进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等）通信。这种通信可以通过输入/输出（input /output，i/o）接口305进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器306与一个或者多个网络（例如局域网（local area network，lan），广域网（wide area network，wan）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图5所示，网络适配器306通过总线303与电子设备300的其它模块通信。应当理解，尽管图5中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列（redundant arrays of independent disks，raid）子系统、磁带驱动器以及数据备份存储子系统等。
73.需要说明的是，图5所示的电子设备300仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
74.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现本技术实施例提供的空间多目标态势监视方法。
75.此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本技术方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
76.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
77.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种空间多目标态势监视方法，其特征在于，包括：获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成轨道参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。2.根据权利要求1所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于， 所述上一时刻目标全集包括多个空间目标及其对应的上一时刻的轨道参数；所述轨道参数至少包括：历元、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、偏心率、平近点角、轨道半长轴和周期；获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；包括：获取上一时刻目标全集的每个空间目标的当前时刻的轨道参数；将每个空间目标及其对应的当前时刻的轨道参数组成当前时刻目标全集。3.根据权利要求2所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；包括：当所述空间目标的当前时刻的轨道倾角和上一时刻的轨道倾角的差的绝对值大于轨道倾角变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的升交点赤经和上一时刻的升交点赤经的差的绝对值大于升交点赤经变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的近地点幅角和上一时刻的近地点幅角的差的绝对值大于近地点幅角变化阈值；或者，当所述空间目标的当前时刻的偏心率和上一时刻的偏心率的差的绝对值大于偏心率变化阈值；或者当所述空间目标的当前时刻的轨道半长轴和上一时刻的轨道半长轴的差的绝对值大于轨道半长轴变化阈值；则确定所述空间目标满足轨道参数变化条件；将满足轨道参数变化条件的空间目标加入轨道参数变化的目标集。4.根据权利要求2所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于，将满足轨道参数范围条件的空间目标组成轨道参数范围的目标集；包括：当所述空间目标的当前时刻的轨道倾角落在轨道倾角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的升交点赤经落在升交点赤经区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的近地点幅角落在近地点幅角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的偏心率落在偏心率区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的平近点角落在平近点角区间；或者，当所述空间目标的当前时刻的轨道半长轴落在轨道半长轴区间；
则确定所述空间目标满足轨道参数范围条件；将满足轨道参数范围条件的空间目标加入轨道参数范围的目标集。5.根据权利要求2所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于，将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集，包括：获取参考目标的当前时刻的轨道参数，计算参考目标在地心直角坐标系的当前时刻的位置坐标；根据空间目标的当前时刻的轨道参数，计算空间目标在地心直角坐标系的当前时刻的位置坐标；根据参考目标的当前时刻的位置坐标和空间目标的当前时刻的位置坐标，计算空间目标和参考目标的当前时刻的距离，若距离小于距离阈值，则确定所述空间目标满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标加入当前相对关系约束的目标集。6.根据权利要求2所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于，将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集，包括：获取参考目标的当前时刻的轨道参数，通过外推计算参考目标在地心直角坐标系的下一时刻的位置坐标；利用空间目标的当前时刻的轨道参数，通过外推计算得到空间目标在地心直角坐标系的下一时刻的位置坐标；根据参考目标的下一时刻的位置坐标和空间目标的下一时刻的位置坐标，计算参考目标和空间目标的下一时刻的距离，若距离小于距离阈值，则确定所述空间目标满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标加入未来相对关系约束的目标集。7.根据权利要求1所述的空间多目标态势监视方法，其特征在于，根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标，包括：针对当前时刻目标全集的每个空间目标，判断所述空间目标是否只属于轨道参数变化的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第一颜色；否则，判断所述空间目标是否只属于轨道参数范围的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第二颜色，否则，判断所述空间目标是否只属于当前相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第三颜色，否则，判断所述空间目标是否只属于未来相对关系约束的目标集，若为是，则将所述空间目标的显示颜色设置为第四颜色，否则，不设置所述空间目标的显示颜色；针对设置显示颜色的空间目标，利用当前时刻的轨道参数计算空间目标在显示屏幕的位置；根据空间目标在显示屏幕的位置及其显示颜色，绘制显示空间目标。8.一种空间多目标态势监视装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当
前时刻目标全集；目标集构建单元，用于针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；显示单元，用于根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示所述空间目标。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的空间多目标态势监视方法。10.一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指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的空间多目标态势监视方法。

技术总结
本申请提供了一种空间多目标态势监视方法及装置，涉及空间目标监视技术领域，具体为：获取上一时刻目标全集中各空间目标的当前时刻的轨道参数，构建当前时刻目标全集；针对当前时刻目标全集的各空间目标，将满足轨道参数变化条件的空间目标组成轨道参数变化的目标集；将满足轨道参数范围条件的空间目标组成参数范围的目标集；将满足当前时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成当前相对关系约束的目标集；将满足下一时刻与参考目标具有相对关系条件的空间目标组成未来相对关系约束的目标集；根据每个空间目标所属目标集的关系运算结果，采用不同颜色在显示屏幕上绘制显示空间目标。本申请能够同时监视空间环境中上万个空间目标的空间态势。万个空间目标的空间态势。万个空间目标的空间态势。


技术研发人员：亢瑞卿 王硕
受保护的技术使用者：北京开运联合信息技术集团股份有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/5/25