[發明專利]敏捷合成孔徑雷達衛星聚束模式姿態機動需求計算方法

有效

• 申請號: 201610238755.4
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107300700B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 韓曉磊;張慶君;劉杰;袁智;張馳;朱宇;張潤寧
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種敏捷合成孔徑雷達衛星聚束模式姿態機動需求計算方法，其特征在于，在聚束模式工作時，包括以下步驟：

步驟一，對雷達波束的地面瞄準點和成像時序進行規劃；

步驟二，根據所規劃的成像時序，對所述雷達波束的姿態機動需求信息進行粗算；以及

步驟三，將粗算獲得的姿態機動需求信息作為初始信息進行精算，以完成最終的姿態機動需求計算，

所述步驟一包括：

使所述雷達波束的中心始終瞄準地面待觀測場景的幾何中心，并選擇所述幾何中心作為所述地面瞄準點；

根據各個瞄準點的坐標以及星歷數據，尋找所述瞄準點的回波多普勒中心為零的行李時刻并將其作為所述成像時序的中心；

根據需求的方位向分辨率和多普勒調頻率，計算完整的成像時間并使其平均分布于所述成像時序的中心兩側，

所述步驟一還包括：

將所述地面瞄準點和地心坐標變換到軌道坐標系，以為后續的姿態機動需求信息的計算提供輸入，

所述步驟二包括：

根據天線相位中心和所述地面瞄準點在所述軌道坐標系下的坐標，計算期望的波束中心指向向量；

根據衛星質心和地心在所述軌道坐標系下的坐標，計算起始軸指向向量；

在所述雷達波束存在離軸角的情況下，根據旋轉變換關系，計算波束起始指向向量；

根據歐拉定理，計算以歐拉軸/角參數式表示的需求姿態；

根據歐拉四元數式與所述歐拉軸/角參數式的轉換關系，計算需求的歐拉四元數；以及

根據歐拉角式與所述歐拉四元數式的轉換關系，計算得到初始歐拉角，

所述步驟三包括：

利用所述初始歐拉角，計算星本體坐標系到所述軌道坐標系的轉換矩陣，并將所述天線相位中心的星本體坐標系坐標變換成軌道坐標系坐標；

以所述軌道坐標系坐標為輸入，重復所述步驟二，從而得到新歐拉角；

對所述初始歐拉角與所述新歐拉角進行比較并確定它們之間的差值；

在所述差值大于預設門限值的情況下，采用所述新歐拉角代替所述初始歐拉角，重復迭代直至差值小于所述預設門限，從而完成最終的姿態機動需求計算。