[發(fā)明專利]適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110340727.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113176072B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞潔;陳祥;宋效正;郭海波;任秉文;張凌燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): G01M11/00
• 分類號(hào): G01M11/00;G06F30/20;B64G7/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

1.一種適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：根據(jù)衛(wèi)星高度、軌道面太陽(yáng)角獲得單星每軌陽(yáng)光干擾特性；

步驟S2：根據(jù)單軌道面內(nèi)衛(wèi)星分布特性、單星每軌陽(yáng)光干擾特性，獲得單軌道面所有衛(wèi)星陽(yáng)光干擾特性；

步驟S3：根據(jù)衛(wèi)星軌道高度、衛(wèi)星軌道傾角獲得衛(wèi)星在軌運(yùn)行過(guò)程中光照回歸周期；

步驟S4：根據(jù)衛(wèi)星光照回歸周期，獲取星座內(nèi)所有軌道面太陽(yáng)角分布；

步驟S5：根據(jù)光照回歸周期內(nèi)所有軌道面的太陽(yáng)角分布，結(jié)合步驟S1至步驟S4的結(jié)果，篩選極端工況；

步驟S6：建立極端工況仿真場(chǎng)景，計(jì)算獲取星座陽(yáng)光干擾影響的分析結(jié)果；

所述單星每軌陽(yáng)光干擾特性包含一軌內(nèi)的地影時(shí)間和一軌內(nèi)星地矢量與太陽(yáng)光的夾角，即地影期內(nèi)光學(xué)衛(wèi)星能夠工作，夾角小于相機(jī)規(guī)避角則光學(xué)衛(wèi)星不可工作；

所述單軌道面內(nèi)衛(wèi)星分布特性是指一個(gè)軌道面有幾顆星，幾顆星在一個(gè)軌道面內(nèi)的相互的間隔角度，由星座設(shè)計(jì)結(jié)果決定，是輸入條件；

所述光照回歸周期是衛(wèi)星光照條件嚴(yán)格重復(fù)的周期，即衛(wèi)星軌道面與太陽(yáng)的瞬時(shí)幾何關(guān)系和后續(xù)的變化開(kāi)始與一個(gè)周期前重復(fù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，其特征在于，所述極端工況是指根據(jù)步驟S2獲得的同時(shí)被干擾最多星數(shù)對(duì)應(yīng)的軌道面太陽(yáng)角范圍，結(jié)合步驟S4的結(jié)果，獲取軌道面太陽(yáng)角同時(shí)位于該范圍內(nèi)的軌道面數(shù)，最多時(shí)，為極端工況。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，其特征在于，所述軌道面太陽(yáng)角是衛(wèi)星指向太陽(yáng)矢量和衛(wèi)星軌道面的夾角，定義為β角；

一軌內(nèi)的地影時(shí)間和衛(wèi)星軌道高度和β角的關(guān)系為：

sin(地球半張角)＝地球半徑/(地球半徑+軌道高度)；

β角小于地球半張角，此時(shí)地球擋住太陽(yáng)，衛(wèi)星有地影期，地影期長(zhǎng)度與β角大小成反比；

β角大于等于地球半張角，此時(shí)地球擋不住太陽(yáng)，衛(wèi)星無(wú)地影期，為全光照；

根據(jù)實(shí)際太陽(yáng)方位，獲取衛(wèi)星在一個(gè)周期內(nèi)的有地影角度范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，一軌內(nèi)星地矢量和太陽(yáng)光的夾角是指計(jì)算一個(gè)軌道周期內(nèi)所有時(shí)刻星地矢量與太陽(yáng)矢量的夾角，除地影期之外，小于相機(jī)規(guī)避角為不可用角度范圍，大于相機(jī)規(guī)避角為可用角度范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，所述步驟S1包括如下步驟：

步驟S1.1：根據(jù)衛(wèi)星軌道傾角，獲得衛(wèi)星軌道面太陽(yáng)角分布；

步驟S1.2：根據(jù)衛(wèi)星軌道高度、軌道面太陽(yáng)角分布，獲取衛(wèi)星陰影分布，剔除衛(wèi)星在陰影期可工作的時(shí)段；

步驟S1.3：根據(jù)衛(wèi)星相機(jī)規(guī)避角約束，獲取各太陽(yáng)角下的單星受陽(yáng)光干擾特性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，所述步驟S2中，根據(jù)軌道面內(nèi)衛(wèi)星的分布相位，結(jié)合單星每軌陽(yáng)光干擾特性，獲得單軌道面內(nèi)所有星被太陽(yáng)干擾的聯(lián)分析結(jié)果，包括有地影期干擾特性和無(wú)地影期干擾特性；

所述分布相位是指所有星之間的夾角；

所述有地影期干擾是指該軌有地影時(shí)的干擾特性；

所述無(wú)地影期干擾是指該軌無(wú)地影時(shí)的干擾特性。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，所述步驟S3中，根據(jù)衛(wèi)星軌道高度、衛(wèi)星軌道傾角獲得衛(wèi)星軌道面升交點(diǎn)赤經(jīng)進(jìn)動(dòng)速率，與平太陽(yáng)進(jìn)動(dòng)特性復(fù)合計(jì)算，以二者最小公倍數(shù)獲取衛(wèi)星嚴(yán)格的光照回歸周期；

所述復(fù)合計(jì)算是以軌道面進(jìn)動(dòng)速率和平太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)速度，求二者最小公倍數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于對(duì)地光學(xué)探測(cè)星座陽(yáng)光干擾的通用分析方法，所述步驟S4中，根據(jù)衛(wèi)星星座構(gòu)型分析完整軌道光照回歸周期內(nèi)所有軌道面的光照角分布，光照角即為軌道面太陽(yáng)角。