[發明專利]一種海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法及系統

在審

• 申請號: 201410431322.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104390649A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 張永合;尹增山;劉武;劉國華;王政偉;劉勇;吳志華;陳雯;萬志強;程睿;李華;田龍飛
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 孫佳胤;翟羽

1.一種海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法，其特征在于，包括，

(1)地面規劃生成主平面約束下的衛星期望姿態數據，其中，所述主平面是由太陽、耀斑點和衛星組成的平面；

(2)對所述衛星期望姿態數據進行等間隔選取衛星姿態角基點作為插值點，每兩個相鄰插值點之間的曲線段用三階樣條插值擬合，獲得衛星姿態角曲線的三階多項式系數，其中，所述衛星姿態角包括滾動角、俯仰角以及偏航角；

(3)將所有所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數組合成可上注的數據格式，上注到星上；

(4)星上解析上注信息，獲取所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數，重構衛星期望姿態角。

2.根據權利要求1所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法，其特征在于，步驟(1)進一步包括：

(11)建立耀斑觀測過程中主平面、太陽、耀斑點和衛星的空間幾何關系；

(12)根據所述空間幾何關系計算衛星姿態角，獲取主平面約束下的衛星期望姿態數據，所述衛星姿態角包括滾動角、俯仰角以及偏航角。

3.根據權利要求1所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法，其特征在于，步驟(2)中對所述衛星期望姿態數據進行等間隔選取衛星姿態角基點的時間間隔為1分鐘。

4.根據權利要求1所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法，其特征在于，步驟(2)進一步包括通過對三階樣條插值擬合后的曲線求解三彎矩方程組，獲得衛星姿態角曲線的三階多項式系數。

5.根據權利要求1所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引方法，其特征在于，步驟(3)進一步包括：按時間順序排列所有所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數并轉化為二進制生成姿態序列指令，上注到星上。

6.一種海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引系統，其特征在于，包括，地面的耀斑觀測姿態規劃模塊、參數生成模塊、姿態序列指令生成模塊，以及星上的姿態重構模塊；所述耀斑觀測姿態規劃模塊用于在地面規劃生成主平面約束下的衛星期望姿態數據，其中，所述主平面是由太陽、耀斑點和衛星組成的平面；

所述參數生成模塊與所述耀斑觀測姿態規劃模塊相連，用于對所述衛星期望姿態數據進行等間隔選取衛星姿態角基點作為插值點，每兩個相鄰插值點之間的曲線段用三階樣條插值擬合，獲得衛星姿態角曲線的三階多項式系數，其中，所述衛星姿態角包括滾動角、俯仰角以及偏航角；

所述姿態序列指令生成模塊分別與所述參數生成模塊以及姿態重構模塊相連，用于將所有所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數組合成可上注的數據格式，上注到星上；所述姿態重構模塊用于解析上注信息，獲取所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數，重構衛星期望姿態角。

7.根據權利要求6所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引系統，其特征在于，所述耀斑觀測姿態規劃模塊進一步通過建立耀斑觀測過程中主平面、太陽、耀斑點和衛星的空間幾何關系，并根據所述空間幾何關系計算衛星姿態角，獲取主平面約束下的衛星期望姿態數據，所述衛星姿態角包括滾動角、俯仰角以及偏航角。

8.根據權利要求6所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引系統，其特征在于，所述參數生成模塊對所述衛星期望姿態數據進行等間隔選取衛星姿態角基點的時間間隔為1分鐘。

9.根據權利要求6所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引系統，其特征在于，所述參數生成模塊進一步用于通過對三階樣條插值擬合后的曲線求解三彎矩方程組，獲得衛星姿態角曲線的三階多項式系數。

10.根據權利要求6所述的海面太陽耀斑觀測模式下的衛星姿態導引系統，其特征在于，所述姿態序列指令生成模塊進一步用于按時間順序排列所有所述衛星姿態角曲線的三階多項式系數并轉化為二進制生成姿態序列指令，上注到星上。