[发明专利]太阳同步轨道星敏感器遇月亮的预报方法

说明书

本发明公开太阳同步轨道星敏感器遇月亮的预报方法。该方法通过太阳、月亮及卫星轨道面三者关系图获得卫星轨道面与基准面的夹角以及星敏感器的安装方式获得中间变量，根据卫星轨道面与基准面的夹角和中间变量计算星敏感器在升交点光轴指向与基准面的夹角以及在降交点光轴指向与基准面的夹角，根据星敏感器在升交点光轴指向与基准面的夹角计算星敏感器在升交点处遇月亮的农历日以及根据在降交点光轴指向与基准面的夹角计算星敏感器在降交点处遇月亮的农历日。所以，本发明预报方法简单、结果具有规律性且便于理解和记忆。

技术领域

本发明涉及太阳同步轨道星敏感器视场遇月亮的预报方法。

背景技术

自人类发明卫星以来，太阳同步轨道卫星一直就是地球人造卫星中最庞大的家族。由于太阳同步轨道卫星轨道面与太阳矢量关系比较固定的特点，这类卫星往往拥有比较好的背阳面，给太阳同步轨道卫星的星敏感器利用提供了非常好的环境，加之星敏感器姿态精度高，所以星敏感器也是太阳同步轨道卫星最典型的姿态敏感器配置。

虽然太阳同步轨道卫星的星敏感器一般不会遇太阳，但是，月亮以月为周期的规律绕地球旋转，这样，一个月内，卫星星敏感器不可避免遇月亮，可能使星敏感器出无效数据，进而对卫星产生影响。这就需要星敏感器遇月亮的预报技术。

传统的星敏感器遇月亮的方式是建立精确的轨道和姿态动力学，其中含太阳、月球的运动模型，直接仿真得到月球矢量与星敏感器光轴夹角关系，对卫星星敏感器遇月亮做出预报，这种方式较为复杂，得出的结果也不具规律性，不便于理解和记忆。

发明内容

本发明解决的问题是现有星敏感器遇月亮的预报方法复杂、结果不具规律性、不便于理解和记忆的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种太阳同步轨道星敏感器遇月亮的预报方法，其特征是：该方法包括如下步骤：S1、对太阳、月亮及卫星轨道面进行建模而获得太阳、月亮及卫星轨道面三者关系图；S2、根据卫星降交点地方时在所述关系图中确定卫星轨道面与基准面的夹角其中，H表示小时、M表示分钟、S表示秒；S3、根据卫星的星敏感器的安装方式获得中间变量β；S4、根据卫星轨道面与基准面的夹角α和中间变量β计算星敏感器在升交点光轴指向与基准面的夹角θ1以及在降交点光轴指向与基准面的夹角θ2，其中，θ1＝α-90°-β、θ2＝α-90°+β；S5、根据星敏感器在升交点光轴指向与基准面的夹角θ1计算星敏感器在升交点处遇月亮的农历日以及根据在降交点光轴指向与基准面的夹角θ2计算星敏感器在降交点处遇月亮的农历日

在进一步方案中，对太阳、月亮及卫星轨道面进行建模时至少以如下前提：卫星降交点地方时不变；太阳、月亮绕地球运动，其轨迹与地球赤道平面重合；卫星轨道倾角为90°；月亮绕地球运行轨迹是正圆；星敏感器光轴±Z向偏转，或者，卫星降交点地方时不变；太阳、月亮绕地球运动，其轨迹与地球赤道平面重合；卫星轨道倾角为90°；月亮绕地球运行轨迹是正圆；星敏感器光轴向±X向偏转，将X轴的偏转分解至Z轴的偏转。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、误差小：本发明预报星敏感器遇月亮的误差小于1天；

2、本发明找出了星敏感器遇太阳的时间与中国传统农历的关系，得出的结果有助于预报时间的理解和记忆。而一般通过仿真得到的星敏感器遇月亮时间，不具有规律性，不便理解和记忆；

3、一般星敏感器遇月亮预报方法，需要进行复杂的轨道及姿态动力学建模，并且需要计算机协助才能完成；而本发明仅通过太阳同步轨道地方时，星敏感器安装信息，就可以手工计算出星敏感器遇月亮的时间，减少资源占用，提高预报效率。

附图说明

图1是太阳、月亮及地球关系的示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。