[發明專利]一種拋物面體制星載SAR場景匹配模式衛星控制方法

有效

• 申請號: 202111180579.0
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113830333B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 王巖;丁澤剛;陳軻;匡輝;張潤寧;曾濤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云

1.一種拋物面體制星載SAR場景匹配模式衛星控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：獲取衛星軌道坐標系到衛星本體坐標系的轉換矩陣H_orbit2Sat(t)如下：

H_orbit2Sat(t)＝H_X(θ_dr(n))×H_Y(-θ_da(n))×H_Z(η(t,α))×H_X(β(t))×H_Z(-θ_tilt(t))

其中，其中，β(t)為t時刻的衛星下視角，θ_tilt(t)為t時刻的斜視角在地面的投影角，α為場景匹配模式下的觀測斜角，η(t,α)為t時刻且觀測斜角為α時的調整角度，θ_dr(n)為第n個子波束在距離向的偏轉角度，θ_da(n)為第n個子波束在距離向的偏轉角度，H_U(V)表示以U軸正方向為軸，沿著右手定則的正方向將坐標軸旋轉V度，其中，U＝X,Y,Z，V＝θ_dr(n),θ_da(n),η(t,α),β(t),-θ_tilt(t)；

S2：構建以偏航-俯仰-滾轉為姿態轉序，并構建該姿態轉序下的衛星軌道坐標系到衛星本體坐標系的轉換矩陣L_orbit2Sat(t)如下：

其中，表示滾轉角，θ＝θ(t)表示俯仰角，ψ＝ψ(t)表示偏航角；

S3：聯立轉換矩陣H_orbit2Sat(t)與轉換矩陣L_orbit2Sat(t)得到衛星在場景匹配模式下，姿態轉序為偏航-俯仰-滾轉時的姿態控制指令如下：

其中，L₁₃(t)表示L_orbit2Sat(t)中第一行第三列的元素，L₁₂(t)表示L_orbit2Sat(t)中第一行第二列的元素L₂₃(t)表示L_orbit2Sat(t)中第二行第三列的元素。

2.如權利要求1所述的一種拋物面體制星載SAR場景匹配模式衛星控制方法，其特征在于，轉換矩陣H_orbit2Sat(t)的獲取方法為：

S11：獲取衛星軌道坐標系到SAR坐標系的轉移矩陣H_orbit2SAR(t)：

H_orbit2SAR(t)＝H_Z(η(t,α))×H_X(β(t))×H_Z(-θ_tilt(t))

S12：獲取SAR坐標系到衛星本體坐標系的轉移矩陣H_SAR2Sat(t)：

H_SAR2Sat(t)＝H_X(θ_dr(n))×H_Y(-θ_da(n))

S13：轉移矩陣H_orbit2SAR(t)與轉移矩陣H_SAR2Sat(t)相乘得到衛星軌道坐標系到衛星本體坐標系的轉換矩陣H_orbit2Sat(t)。

3.如權利要求1所述的一種拋物面體制星載SAR場景匹配模式衛星控制方法，其特征在于，η(t,α)的解算方法如下：

其中，為t₀時刻且觀測斜角為α時天線距離向平面與地球的交向量，t₀為成像中心時刻，H_Iner2orbit(t)為地慣系到衛星軌道坐標系的轉換矩陣，U_x(t)和U_y(t)分別為輔助向量在軌道坐標系下的X、Y軸坐標。