[发明专利]基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地球同步轨道目标快速遍历方法，特别是涉及一种基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法。

背景技术

地球同步轨道带作为最具应用价值的卫星轨道，资源有限，具有重要的军事和民用价值。当前主要以地基固定区域的雷达或光电大型设备对其进行探测和编目，受到地球曲率和固定观测区域的限制，无法实现长时间探测，同时不具备全地球同步轨带的探测能力，只能对我国上空进行探测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法，其可有效弥补地基探测编目设备在固定时间、固定空间、固定探测区域方面的不足，同时在牵引卫星姿态轨迹跟踪及自主任务规划实施方面具有较强的借鉴意义。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一：确定观测序列：根据所观测的十五度倾角以内的整个地球同步轨道带，结合观测星轨道，分析并计算观测星相邻两轨的观测区域实现无缝拼接的序列轨迹；

步骤二：确定单轨迹窗口数；

步骤三：根据观测星与地球同步轨道带观测序列轨迹的相对运动速度，接算每一个窗口能够保证的最大探测时间；

步骤四：形成地面注入数据上行注入卫星。

优选地，所述步骤一首先根据选定或任务要求的观测星的太阳同步轨道根数，计算其与倾角十五度以内的重点地球同步轨道带的相机视轴扫描规律，求解出满足相邻两轨扫描拼接轨迹区域无缝的边界条件，得到卫星自身运动加姿态运动叠加后要求的拼接轨迹序列。

优选地，所述步骤二根据轨迹长度和相机瞬时面阵视场的大小，两者相除求整加一即为单轨迹窗口数。

优选地，所述步骤三中的每个窗口的最大驻留时间包括卫星姿态预置时间加上稳定时间加上凝视探测时间。

优选地，所述步骤四中的地面根据上述计算结果，得到全地球同步带区域在任意时刻、观测星任意位置下的姿态指向、姿态变化、目标跟踪的变化规律，并进行卫星姿态控制率的设计，形成地面注入数据包，注入星上后通过数据标志和时间标志自主实现既定规律的全带遍历探测，并根据观测星轨道测定情况定期进行修正。

本发明的积极进步效果在于：本发明充分利用卫星姿态跟踪能力，通过优化观测序列，进一步缩短低轨卫星对倾角十五度以内重点地球同步带的遍历时间至7天以内，通过凝视模式连续观测，能够进一步提高特定观测目标的测定轨精度。

附图说明

图1为本发明基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法包括以下步骤：

步骤一：确定观测序列：根据所观测的十五度倾角以内的整个地球同步轨道带，结合观测星轨道，分析并计算观测星相邻两轨的观测区域实现无缝拼接的序列轨迹；

步骤二：确定单轨迹窗口数；

步骤三：根据观测星与地球同步轨道带观测序列轨迹的相对运动速度，接算每一个窗口能够保证的最大探测时间；

步骤四：形成地面注入数据上行注入卫星。

在所述步骤一中，具体地：首先根据选定或任务要求的观测星的太阳同步轨道根数，计算其与倾角十五度以内的重点地球同步轨道带的相机视轴扫描规律，求解出满足相邻两轨扫描拼接轨迹区域无缝的边界条件，得到卫星自身运动加姿态运动叠加后要求的拼接轨迹序列。

在所述步骤二中，具体地：根据轨迹长度和相机瞬时面阵视场的大小，两者相除求整加一即为单轨迹窗口数。

在所述步骤三中，具体地：每个窗口的最大驻留时间包括卫星姿态预置时间加上稳定时间加上凝视探测时间。实际有效时间为凝视探测时间。

在所述步骤四中，具体地：地面根据上述计算结果，得到全地球同步带区域在任意时刻、观测星任意位置下的姿态指向、姿态变化、目标跟踪的变化规律，并进行卫星姿态控制率的设计，形成地面注入数据包，注入星上后通过数据标志和时间标志自主实现既定规律的全带遍历探测，并根据观测星轨道测定情况定期进行修正。

如图1所示，本发明一种基于低轨观测卫星的地球同步轨道目标快速遍历方法的一个实施例，包括：