[发明专利]一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法

权利要求书

1.一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将地球表面按照经纬网格划分为多个面元，计算面元面积；基于太阳、地球和目标卫星之间的遮挡关系筛选有效面元；

步骤二：根据辐射照度与距离的平方成反比定律，计算太阳可见光波段在各有效面元处的辐射照度，并根据朗伯反射原理计算有效面元在目标卫星处产生的辐射照度；

步骤三：根据有效面元在目标卫星处产生的辐射照度，通过朗伯反射原理计算出以各个有效面元为光源时，目标卫星对探测器的辐射照度；将目标卫星对探测器的辐射照度相加得到以地球为光源时，目标卫星对探测器的辐射照度；

步骤四：从目标卫星处获得实时的目标卫星对探测器的辐射照度减去以地球为光源时，目标卫星对探测器的辐射照度，得到了仅以太阳为光源时的目标卫星对探测器的辐射照度的校正观测数据；

步骤五：基于校正观测数据，使用无味卡尔曼滤波的方法对目标卫星进行姿态估计，得到地球反射光校正数据。

2.如权利要求1所述的一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法，其特征在于，所述步骤一中，将地球表面按照经纬网格划分为多个面元的方法包括：基于地球表面的经纬网格，将面元中心位于经纬点，长和宽分别为一个纬度距离和一个经度距离。

3.如权利要求1或2所述的一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法，其特征在于，所述步骤一中，计算面元面积的方法包括：

每个地表面元的长均为：l_j＝2πR_E/360；

纬度i处的地表面元，宽为：d_i＝2πR_Ecosi/360；

地表面元面积为：s_ij＝l_jd_i；

其中，l_j为经度j处地表面元的长，d_i为纬度i处的地表面元的宽，s_ij为面元面积，R_E为地球半径，i、j分别表示纬度和经度。

4.如权利要求1-3之一所述的一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法，其特征在于，所述步骤一中，筛选有效面元的方法包括：

其中，θ_in为太阳光对地表面元的入射天顶角，θ_out为反射天顶角。

5.如权利要求1所述的一种地球反射光校正的卫星姿态估计方法，其特征在于，所述步骤二中，计算太阳可见光波段在各有效面元处的辐射照度的方法包括：

根据辐射照度与距离的平方成反比定律，在太阳光不被遮挡的情况下，得到太阳可见光波段在各有效面元处的辐射照度：

其中，R₀为一年内日地的平均距离；Q₀是在距离太阳R₀处，可见光波段(0.4～0.7μm)部分的辐射照度，R为地表面元到太阳的距离，Q是在距离太阳R的有效面元处，对可见光波段(0.4～0.7μm)的辐射照度。