1.本技術(shù)涉及航空航天領域，具體而言，涉及一種火星時間的確定方法、裝置、存儲介質(zhì)以及電子裝置。


背景技術(shù)：

2.火星探測已逐漸成為深空探測的熱門項目，基于火星和地球在太陽系中較為相近的條件，如兩者幾乎相同的晝夜時長，相近的公轉(zhuǎn)周期等，火星探測對于推動太陽系起源及演化等科學研究的進一步發(fā)展具有重要意義。
3.火星車在降落火星表面后，需要開展對火星長期探測和火星車表面行走的縱深探測等任務，并需要進行大量的科學探測實驗，其中包括火星水冰探測和生命活動信息證據(jù)等的探測實驗。火星車火面工作最主要的約束是能源，能源生成情況和火星的地方時間相關(guān)，按照當?shù)鼗鹦菚r間控制火星車進行工作。為了最大化地面遙操作規(guī)劃作業(yè)時間、確保對火星車當前狀態(tài)的同步認知，需要準確的確定火星時間，并準確建立地球時間與火星時間之間的對應關(guān)系，從而準確的對火星車進行控制。
4.針對相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題，目前尚未提出有效的解決方案。


技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.本技術(shù)提供一種火星時間的確定方法、裝置、存儲介質(zhì)以及電子裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題。
6.根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種火星時間的確定方法。該方法包括：在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點；將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量；將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量；根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角；根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。
7.可選地，位置信息至少包括經(jīng)度、緯度及高程，將位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量包括：通過下式計算目標點的直角坐標向量：
[0008][0009]
其中，是目標點的直角坐標向量，λ、h分別是目標點在火星地理坐標系中的經(jīng)度、緯度、高度，將火星橢球投影到ik平面，n是在平面內(nèi)從s出發(fā)垂直參考橢球面法線做垂線，與橢球面相交于p點，過p點的垂線與k軸的交點到p點的距離，ae火星赤道半徑，e1為偏心率，e1＝2f-f2，f為扁率系數(shù)。
[0010]
可選地，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量包括：根據(jù)火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系，得到天球直角坐標向量；根據(jù)火星天球坐標系與火星平赤道坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將天球直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量。
[0011]
可選地，根據(jù)火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系，得到天球直角坐標向量包括：通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0012][0013]
其中，為目標點的火星天球參考系位置矢量，為直角坐標向量，r
x
(y
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸順時針旋轉(zhuǎn)y
p
度，ry(x
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的y軸順時針旋轉(zhuǎn)x
p
度，rz(-φ)表示繞火星時間的確定軸逆時針旋轉(zhuǎn)φ度，r
x
(-i)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)i度，rz(-ψ)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)ψ度，r
x
(-j)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)j度，rz(-n1)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)n1度，n1表示從γ到a的角度，γ表示火星天球坐標系的x軸與國際天球坐標系基本面的交點，a表示火星歷元平赤道與國際天球坐標系基本面的交點，j為國際天球坐標系基本面和火星歷元平赤道的夾角，ψ表示b到c的角度，b表示火星歷元平赤道與平黃道的交點，i為火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角，φ表示c到d的角度，即火星自轉(zhuǎn)角，c表示火星歷元平赤道與火星歷元真赤道的交點，d表示火星本初子午面與火星歷元真赤道的交點，x
p
和y
p
表示極移；將火星天球參考系位置矢量確定為天球直角坐標向量。
[0014]
可選地，通過下式計算火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角i：
[0015][0016]
其中，i0為j2000.0歷元時刻的傾角章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標時刻對應的儒略世紀數(shù)，為傾角章動項一階變率，i
nut
為傾角章動修正量。
[0017]
可選地，通過下式計算b到c的角度ψ：
[0018][0019]
其中，ψ0為j2000.0歷元時刻的經(jīng)度章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標時刻對應的儒略世紀數(shù)，為經(jīng)度章動項一階變率，ψ
nut
為經(jīng)度章動修正量。
[0020]
可選地，根據(jù)火星天球坐標系與火星平赤道坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將天球直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量包括：通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0021][0022]
其中，為所述目標點的火星天球參考系位置矢量，α0和δ0分別為火星平北極的經(jīng)度和緯度，rz(90
°
+α0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°
+α0)度，r
x
(90
°?
δ0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°?
δ0)度，為火星平赤道坐標系矢量；將火星平赤道坐標系矢量確定為目標直角坐標向量。
[0023]
可選地，根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間包括：設置夾角為0
°
時的火星時間；從0
°
開始，按照預設角度間隔確定每個夾角對應的火星時間，得到夾角與火星時間之間的對應關(guān)系；根據(jù)目標夾角以及對應關(guān)系確定目標夾角對應的火星時間。
[0024]
根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種火星時間的確定裝置。該裝置包括：第一獲取單元，用于在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點；第一轉(zhuǎn)換單元，用于將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量；第二轉(zhuǎn)換單元，用于將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量；第一確定單元，用于根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角；第二確定單元，用于根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。
[0025]
根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種計算機存儲介質(zhì)，計算機存儲介質(zhì)用于存儲程序，其中，程序運行時控制計算機存儲介質(zhì)所在的設備執(zhí)行一種火星時間的確定方法。
[0026]
根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種電子裝置，包含處理器和存儲器；存儲器中存儲有計算機可讀指令，處理器用于運行計算機可讀指令，其中，計算機可讀指令運行時執(zhí)行一種火星時間的確定方法。
[0027]
通過本技術(shù)，采用以下步驟：在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點；將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量；將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量；根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角；根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。解決了相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題。通過火星上的目標點的位置信息和對應的地球時間，將位置信息轉(zhuǎn)換為火星固聯(lián)坐標系中的矢量信息，并根據(jù)坐標之間的關(guān)系進行坐標變換，從而得到目標直角坐標向量，并將目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量進行對比，從而得到地球時間對應的火星時間，進而達到了準確確定火星時間的效果。
附圖說明
[0028]
構(gòu)成本技術(shù)的一部分的附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當限定。在附圖中：
[0029]
圖1是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法的流程圖；
[0030]
圖2是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星表面某點與火球參考橢球體的示意圖；
[0031]
圖3是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖；
[0032]
圖4是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置的示意圖。
具體實施方式
[0033]
需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術(shù)中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本技術(shù)。
[0034]
為了使本技術(shù)領域的人員更好地理解本技術(shù)方案，下面將結(jié)合本技術(shù)實施例中的附圖，對本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是
本技術(shù)一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g(shù)中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本技術(shù)保護的范圍。
[0035]
需要說明的是，本技術(shù)的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本技術(shù)的實施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。
[0036]
為了便于描述，以下對本技術(shù)實施例涉及的部分名詞或術(shù)語進行說明：
[0037]
火理坐標：以火星參考橢球體圓心為原點，基準面采用火星參考橢球體球面，火星赤道面為基本平面，其x軸、y軸、z軸與火固系相應的三軸平行。用火理經(jīng)度、火理緯度和火理高程表示空間點位置。其中，火理經(jīng)度為火星參考橢球面上本初子午面與過某點的子午面的夾角；火理緯度為過火星表面點的參考橢球面法線與赤道面的夾角；火理高程，為過火星表面點的參考橢球面法線到參考橢球面的距離?；鹄斫?jīng)度從火星本初子午面起算，以東為東經(jīng)，以西為西經(jīng)，本初子午面處的經(jīng)度為0；火理緯度從赤道起算，赤道處緯度為0；位于赤道以北的點的緯度稱為北緯；位于赤道以南的點的緯度為南緯；火理高程從參考橢球面起算，向天頂方向為正，向火星質(zhì)心方向為負。
[0038]
火星固聯(lián)坐標系：主方向定義為本初子午線與參考平面的交點。在火星平赤道平面上自西向東，本初子午面選取為通過位于南半球的airy-0環(huán)形坑幾何中心的經(jīng)圈。定義為火星平赤道相對于地球平赤道的升交點為q點。
[0039]
國際天球坐標系(icrf)：原點在太陽系的質(zhì)心，采用一組精確測量的河外射電源的坐標實現(xiàn)其坐標軸的指向，其基本平面(xy)接近j2000.0平赤道，x軸接近指向j2000.0平春分點。
[0040]
火星天球坐標系(mcrf)：將icrf的坐標原點從太陽系質(zhì)心移至火星質(zhì)心，即可獲得mcrf。
[0041]
基于iau矢量的火心平赤道參考系：火星歷元平赤道為參考平面，iau矢量為參考方向，iau矢量由火星質(zhì)心指向火星歷元平赤道與火球j2000.0歷元平赤道面的交點q，q點定義為火星平赤道相對于火球平赤道的升交點。
[0042]
根據(jù)本技術(shù)的實施例，提供了一種火星時間的確定方法。
[0043]
圖1是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟：
[0044]
步驟s102，在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點。
[0045]
具體的，在計算地球時間中的目標時刻對應的火星時間，可以確定在目標時刻時目標點的位置信息，其中，目標點可以為火星車，位置信息可以為火星車的經(jīng)度、緯度和高程信息。行星星歷表中包括日、月、行星的位置、速度、加速度和地球章動等信息。
[0046]
例如，目標時刻可以為北京時間2021-05-15t10：00：00.000，位置信息可以為經(jīng)度：109.93
°
、緯度：25.38
°
、高程：3629.2m。
[0047]
步驟s104，將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量。
[0048]
具體的，可以根據(jù)火星地理坐標系與火星固聯(lián)坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系，將火星地理坐標系中目標點的位置信息轉(zhuǎn)換為目標點在火星固聯(lián)坐標系中的矢量信息。
[0049]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，位置信息至少包括經(jīng)度、緯度及高程，將位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量包括：通過下式計算目標點的直角坐標向量：
[0050][0051]
其中，是目標點的直角坐標向量，λ、h分別是目標點在火星地理坐標系中的經(jīng)度、緯度、高度，將火星橢球投影到ik平面，n是在平面內(nèi)從s出發(fā)垂直參考橢球面法線做垂線，與橢球面相交于p點，過p點的垂線與k軸的交點到p點的距離，ae火星赤道半徑，e1為偏心率，e1＝2f-f2，f為扁率系數(shù)。
[0052]
具體的，圖2是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星表面某點與火球參考橢球體的示意圖，如圖2所示，可以將火球投影在火星地理坐標系中，其中，坐標系的三個方向分別定義為(i，j，k)，s是火星表面的目標點，坐標表示為(s1，s2，s3)，將火星橢球投影到ik平面，在平面內(nèi)從s出發(fā)垂直參考橢球面法線做垂線，與橢球面相交于p點，該垂線與i軸的夾角為op與i軸的夾角為過p點的垂線與k軸的交點到p點的距離為n，op的距離為r。其中，該垂線與i軸的夾角為即為目標點的緯度信息。
[0053]
由圖2可以得到火星橢圓的表達式為：
[0054][0055]
其中，e1為偏心率，e1＝2f-f2，f為扁率系數(shù)，y1為p點的橫坐標，y3為p點的縱坐標。
[0056]
通過圖2可以得到
[0057]
可以通過公式(1)得到y(tǒng)1y3平面的球面法向量為：
[0058][0059]
其中，
[0060]
由圖2可以得到，y1y3平面的球面法向量與i軸的向量的乘積為則可以由式(2)得到：
[0061][0062]
由公式(2)和公式(3)可以得到：
[0063][0064]
由圖2可以得到
[0065]
由公式(1)和公式(4)可以得到：
[0066][0067]
由于s的坐標表示為(s1，s2，s3)，由圖2可得則可以推導出：
[0068][0069]
在歐幾里得空間中，其中，
[0070]
則可以得到目標點在火星固聯(lián)坐標系中的直角坐標向量：
[0071][0072]
步驟s106，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量。
[0073]
可以根據(jù)坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將目標點的向量從火星固聯(lián)坐標系中轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，從而使得目標點的向量與太陽直角坐標向量在同一個坐標系中表示。
[0074]
由于向量的轉(zhuǎn)換需要經(jīng)由多個坐標系，可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量包括：根據(jù)火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系，得到天球直角坐標向量；根據(jù)火星天球坐標系與火星平赤道坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將天球直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量。
[0075]
具體的，可以將目標點向量從火星固聯(lián)坐標系轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系中，再從火星天球坐標系轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，從而提高向量轉(zhuǎn)換的準確率。
[0076]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，根據(jù)火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系，得到天球直角坐標向量包括：通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0077][0078]
其中，為所述目標點的火星天球參考系位置矢量，為所述直角坐標向量，r
x
(y
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸順時針旋轉(zhuǎn)y
p
度，ry(x
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的y軸順時針旋轉(zhuǎn)x
p
度，rz(-φ)表示繞火星時間的確定軸逆時針旋轉(zhuǎn)φ度，r
x
(-i)表示繞x軸逆時針旋轉(zhuǎn)i度，rz(-ψ)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)ψ度，r
x
(-j)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)j度，rz(-n1)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)n1度，n1表示從γ到a的角度，γ表示火星天球坐標系的x軸與國際天球坐標系基本面的交點，a表示火星歷元平赤道與國際天球坐標系基本面的交點，j為國際天球坐標系基本面和火星歷元平赤道的夾角，ψ表示b到c的角度，b表示火星歷元平赤道與平黃道的交點，i為火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角，φ表示c到d的角度，即火星自轉(zhuǎn)角，c表示火星歷元平赤道與火星歷
元真赤道的交點，d表示火星本初子午面與火星歷元真赤道的交點，x
p
和y
p
表示極移；將火星天球參考系位置矢量確定為天球直角坐標向量。
[0079]
具體的，圖3是根據(jù)本技術(shù)實施例提供的火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系示意圖，如圖3所示，可以通過計算多個旋轉(zhuǎn)角度，將目標點的向量從火星固聯(lián)坐標系旋轉(zhuǎn)至火星天球坐標系中，從而得到目標點在火星天球坐標系中的向量。
[0080]
進一步的，在從轉(zhuǎn)換至的情況下，在式中為從右向左計算，也即先將繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)y
p
度，再將得到的向量繞y軸順時針旋轉(zhuǎn)x
p
度，直至按最后一步將向量繞z軸逆時針旋轉(zhuǎn)n1度，從而得到目標點在火星天球坐標系中的向量。
[0081]
需要說明的是，φ為火星自轉(zhuǎn)角，為根據(jù)時間進行變化的角度，也即φ(t)，其中，φ(t)可通過下式進行計算：
[0082][0083]
其中，φ0為j2000.0歷元時刻的火星自轉(zhuǎn)角常量，為火星自轉(zhuǎn)角的一階變率，l
′
為j2000.0火星平近點角，取值為19.3871
°
，φ
cj
φ
sj
φ
rj
均為火星自轉(zhuǎn)角系數(shù)。
[0084]
需要說明的是，極移的計算公式可以表示為：
[0085][0086]
其中l(wèi)
′0為火星平近點角。
[0087]
需要說明的是，由于極移的幅值與火星質(zhì)量的分布及chandler擺動密切相關(guān)，所以通?？梢栽O置該系數(shù)為0，也即不進行旋轉(zhuǎn)。
[0088]
為了計算火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角i，可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，通過下式計算火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角i：
[0089][0090]
其中，i0為j2000.0歷元時刻的傾角章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標時刻對應的儒略世紀數(shù)，為傾角章動項一階變率，i
nut
為傾角章動修正量。
[0091]
具體的，式中的傾角章動修正量可以通過計算得到。
[0092]
需要說明的是，式中αm和θm可以由下式確定：
[0093][0094][0095]
其中，n
′
表示火星的平均角速度，l
′0為火星平近點角，q＝2ω，ω為近星點幅角。
[0096]
為了計算b到c的角度ψ，可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，通過下式計算b到c的角度ψ：
[0097]
[0098]
其中，ψ0為j2000.0歷元時刻的經(jīng)度章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標時刻對應的儒略世紀數(shù)，為經(jīng)度章動項一階變率，ψ
nut
為經(jīng)度章動修正量。
[0099]
具體的，式中的經(jīng)度章動修正量可由計算得到。
[0100]
需要說明的是，式中αm和θm可以由下式確定：
[0101][0102][0103]
其中，n
′
表示火星的平均角速度，l
′0為火星平近點角，q＝2ω，ω為近地點幅角。
[0104]
為了將向量從火星天球坐標系轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，根據(jù)火星天球坐標系與火星平赤道坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將天球直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量包括：通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0105][0106]
其中，為所述目標點的火星天球參考系位置矢量，α0和δ0分別為火星平北極的經(jīng)度和緯度，rz(90
°
+α0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°
+α0)度，r
x
(90
°?
δ0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°?
δ0)度，為火星平赤道坐標系矢量；將火星平赤道坐標系矢量確定為目標直角坐標向量。
[0107]
具體的，iau/iag行星和衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)參數(shù)和直角坐標聯(lián)合工作組(seidelmann，abalakin，bursa，&davies，2007)給出了iau2000火星定向模型，該定向模型相對于icrf給出，火星北極為位于太陽系不變平面北側(cè)的自轉(zhuǎn)極，其在j2000.0歷元的國際天球坐標系中的方向為：
[0108][0109]
α0和δ0分別為火星平北極的坐標，t為自j2000.0起算的儒略世紀數(shù)。
[0110]
根據(jù)iau2000火星定向模型，由miau和mins間的轉(zhuǎn)換關(guān)系以及(5)式，可以得到miau到mins的坐標轉(zhuǎn)換：
[0111][0112]
其中，為速度矢量，即的導數(shù)，同理，為的導數(shù)。
[0113]
將式(6)進行逆變換，得到：
[0114][0115]
從而得到目標點的火星天球參考系位置矢量，也即目標直角坐標向量。
[0116]
步驟s108，根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角。
[0117]
具體的，可以通過目標時刻和行星星歷表中的位置信息確定火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并通過太陽直角坐標向量和目標直角坐標向量計算兩個向量之間的夾角，從而根據(jù)夾角確定目標時刻對應的火星時間。
[0118]
步驟s110，根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。
[0119]
具體的，可以預設夾角與火星當?shù)貢r間之間的對應關(guān)系，并根據(jù)對應關(guān)系進行火星時間的確定，例如，目標夾角為0
°
的時候，可以確定火星時間為火星當?shù)氐闹形?2點。
[0120]
本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法，通過在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點；將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量；將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量；根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角；根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。解決了相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題。通過火星上的目標點的位置信息和對應的地球時間，將位置信息轉(zhuǎn)換為火星固聯(lián)坐標系中的矢量信息，并根據(jù)坐標之間的關(guān)系進行坐標變換，從而得到目標直角坐標向量，并將目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量進行對比，從而得到地球時間對應的火星時間，進而達到了準確確定火星時間的效果。
[0121]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定方法中，根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間包括：設置夾角為0
°
時的火星時間；從0
°
開始，按照預設角度間隔確定每個夾角對應的火星時間，得到夾角與火星時間之間的對應關(guān)系；根據(jù)目標夾角以及對應關(guān)系確定目標夾角對應的火星時間。
[0122]
例如，可以定義2個向量和夾角θ為0
°
時，為火星當?shù)貢r間12時，θ＝(-180
°
，180
°
]，對θ進行等分，對應火星表面某點真太陽時為0時至24時。定義某時刻為火星時間起始天，即第1day，火星當?shù)貢r間24時后火星時間天數(shù)加1，其中，為太陽直角坐標向量，也即太陽在火星平赤道坐標系中的直角坐標向量。
[0123]
表1為一種可選的火星時間與北京時間的對應關(guān)系表。
[0124]
表1
[0125]
[0126][0127]
需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0128]
本技術(shù)實施例還提供了一種火星時間的確定裝置，需要說明的是，本技術(shù)實施例的火星時間的確定裝置可以用于執(zhí)行本技術(shù)實施例所提供的用于火星時間的確定方法。以下對本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置進行介紹。
[0129]
圖4是根據(jù)本技術(shù)實施例的火星時間的確定裝置的示意圖。如圖4所示，該裝置包括：第一獲取單元41，第一轉(zhuǎn)換單元42，第二轉(zhuǎn)換單元43，第一確定單元44，第二確定單元45。
[0130]
第一獲取單元41，用于在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點。
[0131]
第一轉(zhuǎn)換單元42，用于將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量。
[0132]
第二轉(zhuǎn)換單元43，用于將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量。
[0133]
第一確定單元44，用于根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量之間的夾角，得到目標夾角。
[0134]
第二確定單元45，用于根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間。
[0135]
本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置，通過第一獲取單元41在目標時刻獲取目標點在火星地理坐標系中的位置信息以及行星星歷表，其中，目標時刻為地球時間，目標點為火星表面上的點；第一轉(zhuǎn)換單元42將火星地理坐標系中的位置信息轉(zhuǎn)換至火星固聯(lián)坐標系中，得到目標點的直角坐標向量；第二轉(zhuǎn)換單元43將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系中，得到目標直角坐標向量；第一確定單元44根據(jù)目標時刻和行星星歷表確定太陽在火星平赤道坐標系下的太陽直角坐標向量，并確定目標直角坐標向量與太陽直角坐標向
量之間的夾角，得到目標夾角；第二確定單元45根據(jù)目標夾角確定目標時刻對應的火星時間，解決了相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題。通過火星上的目標點的位置信息和對應的地球時間，將位置信息轉(zhuǎn)換為火星固聯(lián)坐標系中的矢量信息，并根據(jù)坐標之間的關(guān)系進行坐標變換，從而得到目標直角坐標向量，并將目標直角坐標向量與太陽直角坐標向量進行對比，從而得到地球時間對應的火星時間，進而達到了準確確定火星時間的效果。
[0136]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，位置信息至少包括經(jīng)度、緯度及高程，第一轉(zhuǎn)換單元42包括：計算模塊，用于通過下式計算目標點的直角坐標向量：
[0137][0138]
其中，是目標點的直角坐標向量，λ、h分別是目標點在火星地理坐標系中的經(jīng)度、緯度、高度，將火星橢球投影到ik平面，n是在平面內(nèi)從s出發(fā)垂直參考橢球面法線做垂線，與橢球面相交于p點，過p點的垂線與k軸的交點到p點的距離，ae火星赤道半徑，e1為偏心率，e1＝2f-f2，f為扁率系數(shù)。
[0139]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，第二轉(zhuǎn)換單元43包括：第一轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)火星固聯(lián)坐標系與火星天球坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星天球坐標系，得到天球直角坐標向量；第二轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)火星天球坐標系與火星平赤道坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將天球直角坐標向量轉(zhuǎn)換至火星平赤道坐標系，得到目標直角坐標向量。
[0140]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，第一轉(zhuǎn)換模塊包括：第一計算子模塊，用于通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0141][0142]
其中，為目標點的火星天球參考系位置矢量，為直角坐標向量，r
x
(y
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸順時針旋轉(zhuǎn)y
p
度，ry(x
p
)表示繞火星固聯(lián)坐標系的y軸順時針旋轉(zhuǎn)x
p
度，rz(-φ)表示繞火星時間的確定軸逆時針旋轉(zhuǎn)φ度，r
x
(-i)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)i度，rz(-ψ)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)ψ度，r
x
(-j)表示繞火星固聯(lián)坐標系的x軸逆時針旋轉(zhuǎn)j度，rz(-n1)表示繞火星固聯(lián)坐標系的z軸逆時針旋轉(zhuǎn)n1度，n1表示從γ到a的角度，γ表示火星天球坐標系的x軸與國際天球坐標系基本面的交點，a表示火星歷元平赤道與國際天球坐標系基本面的交點，j為國際天球坐標系基本面和火星歷元平赤道的夾角，ψ表示b到c的角度，b表示火星歷元平赤道與平黃道的交點，i為火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角，φ表示c到d的角度，即火星自轉(zhuǎn)角，c表示火星歷元平赤道與火星歷元真赤道的交點，d表示火星本初子午面與火星歷元真赤道的交點，x
p
和y
p
表示極移；第一確定子模塊，用于將火星天球參考系位置矢量確定為天球直角坐標向量。
[0143]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，通過下式計算火星歷元平赤道和火星歷元真赤道的夾角i：
[0144][0145]
其中，i0為j2000.0歷元時刻的傾角章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標
時刻對應的儒略世紀數(shù)，為傾角章動項一階變率，i
nut
為傾角章動修正量。
[0146]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，通過下式計算b到c的角度ψ：
[0147][0148]
其中，ψ0為j2000.0歷元時刻的緯度章動項系數(shù)常量，t表示從j2000.0起算的目標時刻對應的儒略世紀數(shù)，為緯度章動項一階變率，ψ
nut
為緯度章動修正量。
[0149]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，第二轉(zhuǎn)換模塊包括：第二確定子模塊，用于通過下式確定目標點的火星天球參考系位置矢量：
[0150][0151]
其中，為所述目標點的火星天球參考系位置矢量，α0和δ0分別為火星平北極的經(jīng)度和緯度，rz(90
°
+α0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°
+α0)度，r
x
(90
°?
δ0)表示繞x軸順時針旋轉(zhuǎn)(90
°?
δ0)度，為火星平赤道坐標系矢量；第三確定子模塊，用于將火星平赤道坐標系矢量確定為目標直角坐標向量。
[0152]
可選地，在本技術(shù)實施例提供的火星時間的確定裝置中，第二確定單元45包括：設置模塊，用于設置夾角為0
°
時的火星時間；第一確定模塊，用于從0
°
開始，按照預設角度間隔確定每個夾角對應的火星時間，得到夾角與火星時間之間的對應關(guān)系；第二確定模塊，用于根據(jù)目標夾角以及對應關(guān)系確定目標夾角對應的火星時間。
[0153]
上述火星時間的確定裝置包括處理器和存儲器，上述第一獲取單元41，第一轉(zhuǎn)換單元42，第二轉(zhuǎn)換單元43，第一確定單元44，第二確定單元45等均作為程序單元存儲在存儲器中，由處理器執(zhí)行存儲在存儲器中的上述程序單元來實現(xiàn)相應的功能。
[0154]
處理器中包含內(nèi)核，由內(nèi)核去存儲器中調(diào)取相應的程序單元。內(nèi)核可以設置一個或以上，通過調(diào)整內(nèi)核參數(shù)來解決了相關(guān)技術(shù)中無法準確確定火星時間的問題。
[0155]
存儲器可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flash ram)，存儲器包括至少一個存儲芯片。
[0156]
本技術(shù)實施例還提供了一種計算機存儲介質(zhì)，計算機存儲介質(zhì)用于存儲程序，其中，程序運行時控制計算機存儲介質(zhì)所在的設備執(zhí)行一種火星時間的確定方法。
[0157]
本技術(shù)實施例還提供了一種電子裝置，包含處理器和存儲器；存儲器中存儲有計算機可讀指令，處理器用于運行計算機可讀指令，其中，計算機可讀指令運行時執(zhí)行一種火星時間的確定方法。本文中的電子裝置可以是服務器、pc、pad、手機等。
[0158]
本領域內(nèi)的技術(shù)人員應明白，本技術(shù)的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本技術(shù)可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本技術(shù)可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
[0159]
本技術(shù)是參照根據(jù)本技術(shù)實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序
指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0160]
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0161]
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0162]
在一個典型的配置中，計算設備包括一個或多個處理器(cpu)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡接口和內(nèi)存。
[0163]
存儲器可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(ram)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(rom)或閃存(flash ram)。存儲器是計算機可讀介質(zhì)的示例。
[0164]
計算機可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術(shù)來實現(xiàn)信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計算機的存儲介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(pram)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、動態(tài)隨機存取存儲器(dram)、其他類型的隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、電可擦除可編程只讀存儲器(eeprom)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能光盤(dvd)或其他光學存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁盤存儲或其他磁性存儲設備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲可以被計算設備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質(zhì)不包括暫存電腦可讀媒體(transitory media)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號和載波。
[0165]
還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排除在包括要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0166]
以上僅為本技術(shù)的實施例而已，并不用于限制本技術(shù)。對于本領域技術(shù)人員來說，本技術(shù)可以有各種更改和變化。凡在本技術(shù)的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術(shù)的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。