[實用新型]復雜觀測模式下碳衛星定位系統

有效

• 申請號: 201721823217.8
• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN207992458U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張平;劉成保;楊磊;董學志;鄒同元;王銘實;席家駒;肖倩
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 王軍;高杰

本實用新型提供一種復雜觀測模式下碳衛星定位系統，包括：信息獲取單元，獲取下傳衛星位置及其姿態信息；信息容錯處理單元，對位置及姿態信息進行容錯處理，得到符合要求的信息；計算單元，根據像元分布規則、載荷成像模型，計算單個像元在儀器坐標系下的像元視向量；地心旋轉坐標轉換單元，其計算儀器坐標系至地心旋轉坐標系的轉換矩陣，并將像元視向量轉換至地心旋轉坐標系下；位置計算單元，計算地心旋轉坐標系下像元視向量與WGS?84參考地球橢球體表面交點在地心旋轉坐標系中的位置矢量；大地測量坐標轉換單元，將位置矢量轉換至大地測量坐標系下，得到觀測目標經緯度坐標；和地形校正單元，進行地形校正，得到觀測模塊經緯度及高程信息。

技術領域

本實用新型涉及一種復雜觀測模式下碳衛星定位系統，適用于碳衛星及類似衛星地理定位領域。

背景技術

全球二氧化碳監測科學實驗衛星(簡稱“碳衛星”)作為我國首顆二氧化碳監測衛星，搭載有高光譜二氧化碳探測儀、云和氣溶膠探測儀兩種載荷。載荷成像方式較為特殊，其成像光路可簡化為地物輻射光—指向鏡—望遠鏡—狹縫—焦平面，另一方面碳衛星觀測模式復雜，對定位精度提出了較高要求。

實用新型內容

本實用新型提供一種復雜觀測模式下碳衛星定位系統，其針對碳衛星觀測模式復雜，觀測模式轉換頻繁特點，提供了一種可靠性較高、定位精度較理想的像元定位系統，在傳統地理定位系統基礎上，增加了衛星位置及姿態信息容錯處理機制，降低了不同觀測模式對定位精度的影響。

為實現上述目的，本實用新型包括如下技術方案。

(1)一種復雜觀測模式下碳衛星定位系統，包括：

信息獲取單元，獲取下傳衛星位置及其姿態信息；

信息容錯處理單元，對下傳衛星位置及姿態信息進行容錯處理，得到符合定位處理要求的位置及姿態信息；

計算單元，根據像元分布規則、載荷成像模型，計算單個像元在儀器坐標系下的像元視向量；

地心旋轉坐標轉換單元，其根據儀器安裝矩陣參數、所述衛星位置、速度以及所述姿態信息，計算所述儀器坐標系至地心旋轉坐標系的轉換矩陣，并將所述像元視向量轉換至所述地心旋轉坐標系下；

位置計算單元，計算所述地心旋轉坐標系下所述像元視向量與WGS-84參考地球橢球體表面交點在所述地心旋轉坐標系中的位置矢量；

大地測量坐標轉換單元，將所述位置矢量轉換至大地測量坐標系下，得到觀測目標經緯度坐標；和

地形校正單元，進行地形校正，得到觀測模塊經緯度及高程信息。

(2)在上述(1)所述的復雜觀測模式下碳衛星定位系統中，所述計算單元根據焦平面上像元分布規律，計算像元在焦平面上的位置向量，并根據載荷成像模型獲取望遠鏡等效焦距，計算像元在儀器坐標系下的視向量。

(3)在上述(1)所述的復雜觀測模式下碳衛星定位系統中，所述地心旋轉坐標轉換單元讀取儀器安裝矩陣、衛星姿態參數，計算星體坐標系到軌道坐標系轉換矩陣，并讀取衛星位置矢量，計算軌道坐標系到地心慣性坐標系轉換矩陣，再根據極移矩陣、章動矩陣、歲差矩陣等，計算地心慣性坐標系到地心旋轉坐標系轉換矩陣，并基于上述各轉換矩陣計算儀器坐標系至地心旋轉坐標系的轉換矩陣，根據該轉換矩陣，將像元視向量轉換至地心旋轉坐標系下。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統構成示意框圖。

圖2是本實用新型的系統工作過程框圖。

具體實施方式

下面，參照圖1對本實用新型的構成進行詳細說明。