(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 202111616528.8 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 上海航天控制技 术研究所 地址 201109 上海市闵行区中春路15 55号 (72)发明人 张文政　杜宁　陈文晖　刘刚　 尹海宁　叶立军　 (74)专利代理 机构 上海元好知识产权代理有限 公司 31323 专利代理师 张静洁　徐雯琼 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种低轨航天器 迎风面计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种低轨航天器迎风面的计 算方法， 包括： 将低轨航天器各表面的所有顶点 在速度方向进行投影， 得到各顶点的投影坐标； 将所述各顶点的所述投影坐标按照预设顺序连 接， 以使各顶点围成若干个多边形， 根据若干个 所述多边形之间的位置关系， 剔除若干个所述多 边形之间的重叠面积部分， 得到有效多边形面 积； 判断若干个所述多边形上是否存在通孔， 若 否， 则所述有效多边形面积为所述低轨航天器迎 风面的面积； 若是， 则获取所述通孔的面积， 所述 低轨航天器迎风面的面积等于所述有效多边形 面积减去所述通孔的面积的面积 差。 该计算方法 对凸多边形和凹多边形均适用、 对多边形出现有 孔的情况适用、 对两多边形有多个重叠部分的情 况也适用。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114444198 A 2022.05.06 CN 114444198 A 1.一种低轨航天器迎风 面计算方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1、 将低轨航天器各表面的所有顶点在速度方向进行投影， 得到各顶点的投影坐 标； 步骤S2、 将所述各顶点的所述投影坐标按照预设顺序连接， 以使各顶点围成若干个多 边形， 根据若干个所述多边形之间的位置关系， 剔除若干个所述多边形之间的重叠面积部 分， 得到有效多边形面积； 步骤S3、 判断若干个所述多边形上是否存在通孔， 若否， 则所述有效多边形面积为所述 低轨航天器迎风 面的面积； 若是， 则进入步骤S4； 步骤S4、 获取所述通孔的面积， 所述低轨航天器迎风面的面积等于所述有效多边形面 积减去所述 通孔的面积的面积差 。 2.根据权利要求1所述的低轨航天器迎风面计算方法， 其特征在于， 步骤S1包括： 建立 所述低轨航 天器的本体坐标系和速度坐标系， 将所述低轨航 天器各表面的所有顶点在所述 本体坐标系下的坐标转换成所述速度坐标系下的坐标， 并将速度方向的坐标数值均设为0， 得到各顶点的投影坐标。 3.根据权利要求2所述的低轨航天器迎风面计算方法， 其特征在于， 所述若干个所述多 边形之间的位置关系的确定包括： 确定各顶点与若干个所述多边形之间的位置关系； 根据各顶点与若干个所述多边形之间的位置关系确定所述若干个所述边形之间的位 置关系。 4.根据权利要求3所述的低轨航天器迎风面计算方法， 其特征在于， 所述确定各顶点与 若干个所述多边形之间的位置关系的步骤 包括： 若某一顶点在某一多边形的某一条边上， 则该顶点的投影坐标满足该条边的线段方 程； 若某一顶点在某一多边形外部， 则该顶点与该多边形的顶点所围成的新多边形的面积 大于该多边形的面积； 若某一顶点在某一多边形内部， 则该顶点与该多边形的顶点所围成的新多边形的面积 均小于该多边形的面积。 5.根据权利要求3所述的低轨航天器迎风面计算方法， 其特征在于， 所述根据 各顶点与 若干个所述多边形之间的位置关系确定所述若干个所述多边形之间的位置关系的步骤包 括： 以若干个所述多边形中的任意两个多边形为例， 记为第一多边形和第二多边形； 若所述第一多边形中的各顶点均位于所述第 二多边形内时， 则所述第 一多边形位于所 述第二多边形中， 则重叠部分为所述第一多边形， 有效多边形面积为所述第二多边形 的面 积； 若所述第一多边形中的部分顶点位于所述第 二多边形内时， 则所述第 一多边形与 所述 第二多边形部分重叠， 则有效多边形面积为所述第一多边形位于所述第二多边形外部的 点、 所述第一多边形与所述第二多边形 的交点、 所述第二多边形位于所述第一多边形外部 的点围成的多边形的面积； 若所述第一多边形中的所有顶点均不位于所述第 二多边形内时， 则所述第 一多边形与 所述第二多边形无重叠， 则有效多边形面积为所述第一多边形与所述第二多边形的面积之权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114444198 A 2和。 6.根据权利要求1所述的低轨航天器迎风 面计算方法， 其特 征在于， 所述 步骤S3包括： 当一多边形与已知通孔多边形相交， 交点、 已知通孔多边形的顶点， 以及该多边形的顶 点组成点 集； 确定有效包络： 若所述点集中的某些点组成的一包络 中包括某个多边形的顶点和该多 边形与已知通 孔多边形的交点， 则该包络为有效包络； 确定所有有效包络中的通孔部分： 若一有效包络中， 包括相邻的两个该多边形与已知 通孔多边形 的交点， 且两个交点之间没有一多边形在另一多边形内部的点， 则该有效包络 为通孔部分； 所述通孔的面积为所有通 孔部分面积之和。 7.一种电子设备， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器上存储有计算机程 序， 所述计算机程序被所述处 理器执行时， 实现权利要求1至 6中任一项所述的方法。 8.一种可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质内存储有计算机程序， 所述计算 机程序被处 理器执行时， 实现权利要求1至 6中任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114444198 A 3