[發(fā)明專利]一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110475731.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113674391A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王超;韓杏子;趙鴻志;張可立;朱軍;王麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 航天東方紅衛(wèi)星有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/00;G06T7/60;G06T7/62;G06T7/66
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李明澤

1.一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、建立升軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景和降軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景；

步驟二、根據(jù)升軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景獲得三個矢量，分別為升軌成像衛(wèi)星的衛(wèi)星觀測矢量、升軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量和升軌成像衛(wèi)星的太陽輻射矢量；根據(jù)降軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景獲得三個矢量，分別為降軌成像衛(wèi)星的衛(wèi)星觀測矢量、降軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量和降軌成像衛(wèi)星的太陽輻射矢量；

步驟三、仿真實時獲取升軌成像衛(wèi)星的衛(wèi)星觀測矢量與升軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量之間的夾角α₁、升軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量與升軌成像衛(wèi)星的太陽輻射矢量之間的夾角α₂；降軌成像衛(wèi)星的衛(wèi)星觀測矢量與降軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量之間的夾角α₃、降軌成像衛(wèi)星的成像平面法向量與降軌成像衛(wèi)星的太陽輻射矢量之間的夾角α₄；

步驟四、以夾角α₁、夾角α₂為輸入值，計算升軌成像衛(wèi)星地物表觀亮度數(shù)值I₁；以夾角α₃、夾角α₄為輸入值，計算降軌成像衛(wèi)星地物表觀亮度數(shù)值I₂；計算亮度差異值ΔI。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟一中，升軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景的建立方法為：

預(yù)設(shè)升軌成像衛(wèi)星的軌道半長軸、偏心率、軌道傾角、近地點幅角、升交點赤經(jīng)和平近點角；將軌道半長軸、偏心率、軌道傾角、近地點幅角、升交點赤經(jīng)和平近點角作為STK的輸入?yún)?shù)，建立得到升軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景；

將軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景的建立方法為：

預(yù)設(shè)降軌成像衛(wèi)星的軌道半長軸、偏心率、軌道傾角、近地點幅角、升交點赤經(jīng)和平近點角；將軌道半長軸、偏心率、軌道傾角、近地點幅角、升交點赤經(jīng)和平近點角作為STK的輸入?yún)?shù)，建立得到降軌成像衛(wèi)星的STK仿真場景。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟二中，衛(wèi)星觀測矢量為：以衛(wèi)星視向與地面交點處為原點O，方向指向衛(wèi)星坐中心Osat；

太陽輻射矢量為：以衛(wèi)星視向與地面交點處為原點O，方向指向太陽中心Osun；

成像平面法向量為：以衛(wèi)星視向與地面交點處為原點O，做切平面，平面法向量為成像平面法向量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟三中，仿真時還實時獲取當(dāng)前UTC時間和當(dāng)前視向與地面交點的經(jīng)緯度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟四中，升軌成像衛(wèi)星地物表觀亮度數(shù)值I₁的計算方法為：

式中，E_sun為地球輻射照射在地物上的輻照度；E_sun＝1367W/m²；

ρ為地表反射率；當(dāng)為海面地物目標(biāo)時，ρ＝0.1；當(dāng)為陸地地物目標(biāo)時，ρ＝0.3-0.7；

A為地物面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟四中，降軌成像衛(wèi)星地物表觀亮度數(shù)值I₂的計算方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種升降軌成像雙星地物表觀輻亮度差異計算方法，其特征在于：所述步驟四中，亮度差異值ΔI的計算方法為：

ΔI＝I₁-I₂。