[發(fā)明專(zhuān)利]自主成像任務(wù)規(guī)劃的模式調(diào)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510860967.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105511482B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔本杰;孔祥龍;鄧武東;成飛;仲惟超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/08
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/08
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

本發(fā)明提供了一種自主成像任務(wù)規(guī)劃的模式調(diào)控方法，本發(fā)明通過(guò)合理的、精簡(jiǎn)的、準(zhǔn)確的信息定義和交互設(shè)計(jì)，規(guī)定了衛(wèi)星成像工作的三種工作模式，包括精修模式、粗修模式、機(jī)動(dòng)模式，針對(duì)三種模式規(guī)定了五個(gè)工作模式調(diào)控因子，包括滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角、基準(zhǔn)擺鏡擺角、擺鏡擺角控制量，給出了對(duì)應(yīng)三種工作模式的五種因子產(chǎn)生機(jī)制，為最有效、高可靠的完成自主成像任務(wù)規(guī)劃任務(wù)，奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天空間遙感成像任務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自主成像任務(wù)規(guī)劃的模式調(diào)控方法，其用于對(duì)多個(gè)地面點(diǎn)目標(biāo)連續(xù)成像時(shí)的衛(wèi)星工作模式切換，以適應(yīng)不同的成像任務(wù)要求。

背景技術(shù)

推掃成像相機(jī)采用線陣延時(shí)積分作為接收器，通過(guò)多次曝光解決傳統(tǒng)面陣相機(jī)通光量不足的問(wèn)題。由于相機(jī)視場(chǎng)角的限制，要對(duì)地面特定目標(biāo)成像，根據(jù)星地相對(duì)關(guān)系，往往需要通過(guò)姿態(tài)或相機(jī)擺鏡，實(shí)現(xiàn)對(duì)相機(jī)指向的調(diào)整。使得調(diào)整后的視場(chǎng)，隨著衛(wèi)星飛行，將在某時(shí)刻恰好能夠拍攝到特定地面目標(biāo)。

傳統(tǒng)的對(duì)地遙感衛(wèi)星要完成對(duì)特定區(qū)域成像，通常是通過(guò)星地聯(lián)合控制完成的，在地面預(yù)先獲取目標(biāo)位置信息，并由地面解算成像任務(wù)參數(shù)后，如衛(wèi)星姿態(tài)、成像載荷指向調(diào)整、成像時(shí)刻等，生成程控作業(yè)，在衛(wèi)星過(guò)境時(shí)上注星上。由于星地鏈路無(wú)法做到全時(shí)互通，因此傳統(tǒng)做法無(wú)法應(yīng)對(duì)新發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)。因此一種星上實(shí)時(shí)自主獲知地面目標(biāo)坐標(biāo)，并能夠在軌自主解算成像任務(wù)參數(shù)的衛(wèi)星需求應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)成像參數(shù)求解后，還需根據(jù)衛(wèi)星的任務(wù)需求，適時(shí)調(diào)整星上相機(jī)、姿軌控的工作狀態(tài)，本發(fā)明就是為了解決其中面臨的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種自主成像任務(wù)規(guī)劃的模式調(diào)控方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種自主成像任務(wù)規(guī)劃的模式調(diào)控方法，包括如下步驟：

步驟A，定義自主成像工作模式；

步驟B，針對(duì)自主成像工作模式確定模式調(diào)控因子；

步驟C：針對(duì)自主成像工作模式確定模式調(diào)控因子的產(chǎn)生方式。

優(yōu)選地，定義三種自主成像工作模式：精修模式、粗修模式、機(jī)動(dòng)模式；

所述精修模式，定義為實(shí)時(shí)進(jìn)行偏流角修正，由相機(jī)的滾動(dòng)軸擺鏡機(jī)構(gòu)完成成像視場(chǎng)調(diào)整；

所述粗修模式，定義為僅修正星下點(diǎn)偏流角，由相機(jī)的滾動(dòng)軸擺鏡機(jī)構(gòu)完成成像視場(chǎng)調(diào)整；

所述機(jī)動(dòng)模式，定義為實(shí)時(shí)進(jìn)行偏流角修正，相機(jī)擺鏡鎖定，僅由姿控完成視場(chǎng)調(diào)整。

優(yōu)選地，針對(duì)所述三種自主成像工作模式，確定五個(gè)模式調(diào)控因子：滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角、基準(zhǔn)擺鏡擺角、擺鏡擺角控制量。

優(yōu)選地，所述滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角、基準(zhǔn)擺鏡擺角，用于偏流角計(jì)算與偏流角修正控制，在機(jī)動(dòng)模式時(shí)，所述滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角還用于相機(jī)視場(chǎng)調(diào)整控制；

所述擺鏡擺角控制量，用于實(shí)際驅(qū)動(dòng)擺鏡擺動(dòng)的視場(chǎng)調(diào)整。

優(yōu)選地，所述滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角、基準(zhǔn)擺鏡擺角初始時(shí)為固定值，在對(duì)每一個(gè)地面目標(biāo)進(jìn)行成像任務(wù)時(shí)，進(jìn)行更新。

優(yōu)選地，模式調(diào)控因子的產(chǎn)生方式包括：

在精修模式下：

-滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角：分別等于解算地面目標(biāo)成像任務(wù)參數(shù)時(shí)依據(jù)的三軸實(shí)時(shí)滾動(dòng)姿態(tài)角、俯仰姿態(tài)角、偏航姿態(tài)角，在下一個(gè)地面目標(biāo)到來(lái)前，保持不變；

在粗修模式下：

-滾動(dòng)基準(zhǔn)姿態(tài)角、俯仰基準(zhǔn)姿態(tài)角、偏航基準(zhǔn)姿態(tài)角：任務(wù)期間始終維持上一節(jié)拍固定值，不隨地面目標(biāo)變化而變化；