[发明专利]一种有效利用地球辐照能的卫星帆板对日定向目标姿态的解析确定方法无效

专利信息
申请号: 201010132622.1 申请日: 2010-03-26
公开(公告)号: CN101858747A 公开(公告)日: 2010-10-13
发明(设计)人: 黄琳;阎诚;杨芳 申请(专利权)人: 航天东方红卫星有限公司
主分类号: G01C21/24 分类号: G01C21/24;G01C21/20;B64G1/24
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摘要:
搜索关键词: 一种 有效 利用 地球 辐照 卫星 帆板 对日 定向 目标 姿态 解析 确定 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种基于双矢量方位信息利用解析方法确定卫星帆板对日定向目标姿态的方法,尤其是令相机有效利用地球反射辐照能的目标姿态确定方法。

背景技术

为了在轨执行多种飞行任务,卫星需要建立多种工作姿态模式。一个典型的多姿态飞行模式如图1所示,其中,卫星为了充电需要从轨道阴影区或成像区的对地定向工作姿态调整到帆板对日充电姿态(帆板轴指向太阳),并在北/南极轨道区间内保持这种充电姿态。为了实现高精度、高稳定、快速的姿态控制,这类敏捷卫星通常采用固定帆板结构来增强卫星的刚性。比如,Orbview-3和Geoeye-1采用了背着帆板的固定安装方式(帆板法线与相机轴垂直,或成一个小倾角,如图2所示)。对该类卫星而言,其在轨道南/北极区对日充电时具备了使相机轴指向地球圆盘的可能,若星载相机能很好地利用地球表面反射的辐照能,就可以大大降低相机热控设计的难度,也赋予了卫星快速进入拍照状态的能力。此外,由于满足帆板法线指向太阳和相机轴指向地球圆盘两个约束的目标姿态存在无数多个,如何设计一个恰当的对日定向目标姿态值得研究。

发明内容

本发明的技术解决方案是:通过找到令相机光轴指向地球圆盘合适方位的条件,结合帆板法线对日指向要求,利用双矢量定姿的简单解析方法确定卫星帆板对日定向目标姿态,为控制系统提供输入指令。

本发明的技术解决方案的方法是:一种有效利用地球辐照能的卫星帆板对日定向目标姿态的解析确定方法,如图3所示,具体步骤详述如下:

(1)确定帆板法线在卫星本体系中的指向U1

根据卫星构型设计所确定的帆板安装方位信息,计算帆板法线在卫星本体系中的指向U1

设帆板安装方位角为Azimuth1,俯仰角为Elevation1,则帆板法线在卫星本体系中的坐标为:

U1=cos(Azimuth1)*cos(Elevation1)sin(Azimuth1)*cos(Elevation1)sin(Elevation1)]]>

(2)确定相机光轴在卫星本体系中的指向U2

根据相机安装方位信息,计算相机光轴在卫星本体系中的指向U2

设相机安装方位角为Azimuth2,俯仰角为Elevation2,则相机光轴在卫星本体系中的坐标为:

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