[发明专利]空间对地观测仪器的自动避日方法

权利要求书

1.空间对地观测仪器的自动避日方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、将太阳矢量[X_s,Y_s,Z_s]从轨道坐标系转换至卫星坐标系，得到卫星太阳矢量S₁＝[S_1x S_1y S_1z]^T＝T₁×[X_s Y_s Z_s]^T；

式中，T₁为轨道坐标系至卫星坐标系的转换矩阵；

步骤二、将卫星太阳矢量S₁从卫星坐标系转换至仪器坐标系，得到仪器太阳矢量S₂＝[S_2x S_2y S_2z]^T＝T₂×[S_1x S_1y S_1z]^T；

式中，T₂为卫星坐标系至仪器坐标系的转换矩阵；

步骤三、计算太阳光线与当前时刻仪器瞬时视场光轴在XcZc平面内的夹角γ；

卫星位于北极，γ＝β-α；

卫星位于南极，γ＝α-β；

式中，α＝arcsin(S_2x)，为仪器太阳矢量S₂与仪器坐标系YcZc平面的夹角，β为当前时刻仪器瞬时视场光轴与YcZc平面的夹角，规定机械轴零位时β＝0°，沿飞行方向扫描通过零位后β大于0，逆飞行方向扫描通过零位后β小于0；

步骤四、判断是否需要避日，避日判据：

(1)仪器位于阳照区，且Zs>0；

(2)在北极区域，仪器扫描方向为逆飞行方向，且β<0，或者在南极区域，仪器扫描方向为沿飞行方向，且β>0；

(3)γ≤γ₀，γ₀为预先设定的避日角度阈值；

如果上述条件都满足，则需要避日，此时控制仪器向反方向转动，远离太阳辐射；如果上述条件未都满足，则不需要避日，此时控制仪器沿原方向转动；

步骤五、循环步骤一至步骤四，至仪器在轨运行结束。

2.根据权利要求1所述的空间对地观测仪器的自动避日方法，其特征在于，将步骤二替换为：判断卫星姿态角变化是否在0.1°以内；

如果不在，将卫星太阳矢量S₁从卫星坐标系转换至仪器坐标系，得到仪器太阳矢量S₂＝[S_2x S_2y S_2z]^T＝T₂×[S_1x S_1y S_1z]^T；

式中，T₂为卫星坐标系至仪器坐标系的转换矩；

如果在，仪器太阳矢量S₂＝卫星太阳矢量S₁。

3.根据权利要求1所述的空间对地观测仪器的自动避日方法，其特征在于，T₁通过卫星姿态计算。

4.根据权利要求3所述的空间对地观测仪器的自动避日方法，其特征在于，T₁写为：

c_y＝cosθ_y,s_y＝sinθ_y,

c_r＝cosθ_r,s_r＝sinθ_r,

c_p＝cosθ_p,s_p＝sinθ_p

式中，θ_p为卫星俯仰角、θ_r为卫星滚动角和θ_y为卫星偏航角。