[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星自主連續(xù)觀測(cè)小行星的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611138344.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN106643742B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬;祝燕華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/24
• 分類號(hào): G01C21/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳靜

1.一種衛(wèi)星自主連續(xù)觀測(cè)小行星的方法，其特征在于，步驟如下：

(1)以目標(biāo)小行星為跟蹤觀測(cè)對(duì)象，根據(jù)小行星星歷，設(shè)計(jì)衛(wèi)星理論飛行軌道參數(shù)；

(2)根據(jù)計(jì)算的衛(wèi)星和小行星相對(duì)距離，判斷是否滿足星敏感器觀測(cè)距離要求，滿足則進(jìn)入步驟(3)，否則進(jìn)入步驟(10)；

(3)根據(jù)解算的太陽(yáng)、地球和小行星三者位置關(guān)系，判斷小行星是否處在太陽(yáng)光照區(qū)，是則進(jìn)入步驟(4)，否則進(jìn)入步驟(10)；

(4)根據(jù)解算的地球、衛(wèi)星和小行星三者位置關(guān)系，判斷地球是否進(jìn)入星敏感器視場(chǎng)，是則進(jìn)入步驟(5)，否則進(jìn)入步驟(10)；

(5)根據(jù)計(jì)算的小行星可視星等，判斷小行星可視星等是否小于星敏感器可觀測(cè)閾值，是則進(jìn)入步驟(6)，否則進(jìn)入步驟(10)；

(6)根據(jù)計(jì)算的小行星相對(duì)衛(wèi)星理論方向矢量與星敏感器光軸指向夾角，判斷小行星是否在星敏感器視場(chǎng)范圍內(nèi)，是則進(jìn)入步驟(7)，否則利用萬(wàn)向軸調(diào)整星敏感器光軸指向后，繼續(xù)判斷小行星是否在星敏感器視場(chǎng)范圍內(nèi)，是則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入(10)；

(7)根據(jù)計(jì)算的小行星在星敏感器二維像面陣坐標(biāo)，判斷小行星是否在星敏感器二維像面陣內(nèi)，是則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(10)；

(8)根據(jù)計(jì)算的小行星相對(duì)衛(wèi)星理論方向矢量和方位角與俯仰角，進(jìn)入步驟(9)；其中，計(jì)算小行星相對(duì)衛(wèi)星理論方向矢量和方位角與俯仰角具體為：

小行星相對(duì)衛(wèi)星單位方向矢量由星敏感器獲得，即得小行星相對(duì)衛(wèi)星方位角α與俯仰角δ，衛(wèi)星和小行星相對(duì)距離|δr^(Ast0)|由星間鏈路獲得，由此得到小行星相對(duì)衛(wèi)星理論方向矢量δr^(Ast0)

其中，

小行星相對(duì)衛(wèi)星方位由方位角和俯仰角描述，在衛(wèi)星本體坐標(biāo)系ob-xbybzb中，定義方位角α為δr^(Ast0)在o_b-ybzb平面的投影與yb軸夾角，俯仰角δ為δr^(Ast0)與xb軸夾角，表示為

其中，是地心慣性坐標(biāo)系相對(duì)本體坐標(biāo)系姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣；

(9)根據(jù)步驟(8)所得的小行星相對(duì)衛(wèi)星理論方向矢量和方位角與俯仰角，調(diào)整主星星敏感器光軸與理論方向矢量一致，計(jì)算小行星相對(duì)衛(wèi)星單位方向矢量真實(shí)測(cè)量值，并建立觀測(cè)模型，進(jìn)入步驟(10)；

(10)結(jié)束觀測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星自主連續(xù)觀測(cè)小行星的方法，其特征在于：所述步驟(1)中的設(shè)計(jì)衛(wèi)星理論飛行軌道參數(shù)具體包括軌道半長(zhǎng)軸a、軌道偏心率e、軌道傾角i、升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω、近地點(diǎn)幅角ω和過近地點(diǎn)時(shí)刻tp。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星自主連續(xù)觀測(cè)小行星的方法，其特征在于：所述步驟(2)中判斷小行星是否滿足星敏感器觀測(cè)特定距離要求過程如下：

計(jì)算衛(wèi)星相對(duì)小行星距離δr^(Ast0)，判斷其是否滿足條件

L_min≤δr^(Ast0)≤L_max (1)

其中，δr^(Ast0)＝|δr^(Ast0)|＝|r^(Ast)-r⁽⁰⁾|，r⁽⁰⁾和r^(Ast)為衛(wèi)星和小行星位置矢量；L_min和L_max為星間觀測(cè)所需最小距離和最大距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星自主連續(xù)觀測(cè)小行星的方法，其特征在于：所述步驟(3)中判斷小行星是否處在太陽(yáng)光照區(qū)過程如下：

分析地球陰影范圍以及小行星運(yùn)行穿過該陰影區(qū)的臨界條件，設(shè)小行星位置矢量r^(Ast)與太陽(yáng)位置矢量r^(sun)夾角為ψ，小行星進(jìn)入和離開地球陰影范圍的臨界夾角為和則小行星處在太陽(yáng)光照區(qū)需要滿足條件：