[发明专利]星地双光路对地面双站同时指向方法及系统、控制终端

权利要求书

1.一种星地双光路对地面双站同时指向方法，应用于量子卫星，所述量子卫星包括密钥通信机和纠缠发射机；其特征在于，包括以下步骤：

所述密钥通信机指向第一地面站时，计算所述纠缠发射机指向第二地面站时所述纠缠发射机上的二维转台在卫星本体坐标系下的方位角与俯仰角；

根据所述二维转台在卫星本体坐标系下的方位角与俯仰角计算所述二维转台在载荷设备坐标系下的方位角与俯仰角，以根据所述二维转台在载荷设备坐标系下的方位角与俯仰角设置所述二维转台，令所述纠缠发射机在所述二维转台的驱动下指向第二地面站。

2.根据权利要求1所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，计算所述纠缠发射机指向第二地面站时所述纠缠发射机上的二维转台在卫星本体坐标系下的方位角与俯仰角包括以下步骤：

获取所述第一地面站和所述第二地面站可见所述量子卫星的有效时间段；

在所述有效时间段内在卫星质心轨道坐标系下获取所述密钥通信机指向所述第一地面站的第一方向向量以及所述二维转台指向所述第二地面站的第二方向向量；

根据所述第一方向向量获得卫星质心轨道坐标系与卫星Zb轴指向所述第二地面站时的卫星本体坐标系之间的转换矩阵；所述卫星Zb轴指卫星本体坐标系XbYbZb的Zb轴；

根据所述转换矩阵获取所述第二方向向量在所述卫星本体坐标系下的向量参数；

根据所述向量参数获取所述二维转台在卫星本体坐标系下的方位角与俯仰角。

3.根据权利要求2所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，所述转换矩阵为A＝R_Y(φ+9°)·R_X(-β)·R_Z(α)，其中，R_X,R_Y,R_Z分别为旋转矩阵，α为卫星姿态的常值偏航角，R1为第一方向向量，R1'为R1在卫星质心轨道坐标系的YoOZo面上的投影，β为R1'与Zo轴的夹角，φ为R1'与R1的夹角。

4.根据权利要求2所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，所述向量参数R_b2＝A·R2＝(X_b2,Y_b2,Z_b2)，其中R2为第二方向向量，A为转换矩阵；所述二维转台在卫星本体坐标系下的方位角俯仰角

5.根据权利要求2所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，根据所述二维转台在卫星本体坐标系下的方位角与俯仰角计算所述二维转台在载荷设备坐标系下的方位角与俯仰角包括以下步骤：

计算所述第二方向向量在卫星本体坐标系下的坐标值Gb＝(X_Gb，Y_Gb，Z_Gb)；

根据所述第二方向向量在卫星本体坐标系下的坐标值Gb计算所述第二方向向量在载荷设备坐标系下的坐标值Gi＝(x_SG,y_SG,z_SG)；

根据所述第二方向向量在载荷设备坐标系下的坐标值计算所述二维转台在载荷设备坐标系下的方位角与俯仰角。

6.根据权利要求5所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，X_Gb＝cos(BA)*cos(BE)，Y_Gb＝sin(BA)*cos(BE)，Z_Gb＝sin(BE)；其中BA为所述二维转台在卫星本体坐标系下的方位角，BE为所述二维转台在卫星本体坐标系下的俯仰角。

7.根据权利要求5所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，所述第二方向向量在载荷设备坐标系下的坐标值Gi＝M_bi*Gb，其中M_bi为所述卫星本体坐标系到所述载荷设备坐标系的坐标变换矩阵。

8.根据权利要求5所述的星地双光路对地面双站同时指向方法，其特征在于，所述二维转台在载荷设备坐标系下的方位角俯仰角