[发明专利]卫星地面遥操作演示验证系统及其实现方法

摘要

本发明涉及一种卫星地面遥操作演示验证系统及其实现方法，属于仿真技术领域。该验证系统包括卫星动力学模拟器、移动终端系统、地理影像显示系统和无线网络，卫星动力学模拟器和移动终端系统通过无线网络连接，移动终端系统和地理影像显示系统通过无线网络连接。本发明可以为卫星星座区域成像规划和图像获取提供验证平台，同时亦可用于卫星遥操作过程的演示，从而可以降低航天任务的风险，缩短卫星星座区域成像的响应时间。

主权项

一种卫星地面遥操作演示验证系统的实现方法，该实现方法所采用的验证系统包括卫星动力学模拟器、移动终端系统、地理影像显示系统和无线网络，卫星动力学模拟器和移动终端系统通过无线网络连接，移动终端系统和地理影像显示系统通过无线网络连接，其中卫星动力学模拟器包括卫星动力学模拟计算机、图像采集相机和相机控制云台，图像采集相机和相机控制云台分别与卫星动力学模拟计算机连接，地理影像显示系统由地理影像模拟计算机和影像投影仪顺序连接而成；其特征在于，该实现方法包括如下步骤：步骤1. 设置无线网络环境参数，包括IP地址、子网掩码和默认网关；步骤2. 启动移动终端系统，运行移动终端App软件，添加卫星并设置或修改各卫星轨道参数，即半长轴、轨道倾角、偏心率、升交点赤经、近地点幅角、平近点角以及网络通信参数，即动力学模拟器IP地址和通信端口，地理影像显示系统IP地址；步骤3. 启动卫星动力学模拟器，运行卫星动力学模拟软件，设置相机控制云台串口端口和波特率、图像采集相机端口、卫星动力学模拟器UDP通信端口、移动终端IP地址和通信端口，等待移动终端系统发送的时间和卫星轨道参数；步骤4. 启动实时地理影像显示软件，设置地理影像显示系统IP地址，等待移动终端系统发送的时间和卫星轨道参数；步骤5. 在移动终端App软件上选择需要成像的目标区域，根据各卫星计算得到的成像时间选择合适的卫星，将目标区域经度、纬度、当前时间以及选中的卫星的轨道参数发送给卫星动力学模拟器和地理影像显示系统；步骤6. 地理影像显示系统接收移动终端系统发送来的数据，实时更新卫星星下点地理图像并通过投影仪将星下点图像投影到投影幕上；步骤7. 卫星动力学模拟器接收移动终端系统发送来的数据，实时进行卫星轨道递推，计算成像时间和卫星姿态需要机动的角度；步骤8. 当卫星即将经过成像区域时，卫星动力学模拟器根据卫星姿态需要机动的角度发送指令给相机控制云台，并驱动相机控制云台的转动，使图像采集相机光轴指向目标区域；步骤9. 卫星经过成像区域时，卫星动力学模拟器发送成像指令给图像采集相机，图像采集相机拍摄由投影仪投射的星下点地理图像；步骤10. 卫星动力学模拟器将星下点地理图像发送给移动终端系统，从而实现卫星星座区域成像遥操作的过程。