一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法技术

本发明专利技术提供了一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法，包括如下步骤：步骤1、建立卫星三维模型并对卫星三维模型及背景进行颜色标记；步骤2、获取卫星迎风面的各种在轨状态图和参照图；步骤3、利用颜色信息识别卫星区域并生成二值分割图；步骤4、根据二值分割图计算卫星迎风面的像素面积和参照图中卫星区域的像素面积；步骤5、利用参照图信息计算卫星迎风面的实际面积。本发明专利技术可以精确计算外形复杂的卫星迎风面面积，并可准确分析星体表面转动部件对卫星迎风面面积的影响，可为卫星轨道高度在轨管理系统的设计提供重要依据。

An Accurate Method for Calculating Upwind Area of LEO Satellite

The invention provides a method for accurately calculating the windward surface area of LEO satellites, including the following steps: step 1, establishing the three-dimensional model of the satellite and marking the three-dimensional model and background of the satellite; step 2, obtaining various on-orbit state maps and reference maps of the windward surface of the satellite; step 3, recognizing the satellite area by using color information and generating binary segmentation maps; step 4, according to binary values; The segmentation map calculates the pixel area of the windward side of the satellite and the pixel area of the satellite area in the reference map. Fifth, the actual area of the windward side of the satellite is calculated by using the reference information. The invention can accurately calculate the windward area of a satellite with complex shape, and can accurately analyze the influence of the rotating parts on the windward area of the satellite. It can provide an important basis for the design of the satellite orbital altitude on-orbit management system.

【技术实现步骤摘要】
一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法
本专利技术涉及卫星总体设计
，具体涉及一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法。
技术介绍
低轨卫星在轨运行时，不可避免受到大气阻力的影响，卫星轨道高度会不断下降，导致卫星运行轨道周期逐渐变短，卫星星下点轨迹逐渐偏离标称位置，卫星有效载荷的对地覆盖全球或区域拼图出现覆盖盲区，无法满足卫星对地面目标的定期覆盖性能要求。卫星受到的大气阻力主要与卫星的轨道运行速度、迎风面面积以及大气密度模型相关。其中，卫星的轨道运行速度在同一个轨道高度附近稳定，可以精确计算；大气密度模型也比较成熟，如果能够精确计算卫星的迎风面面积，就可以精确计算卫星在轨大气阻力的影响情况，从而可以实现卫星自主轨道高度控制或自主轨道高度小量调整等自主在轨管理措施，改变目前通过地面注数进行轨道高度控制操作的模式，大幅度减少地面进行卫星维护的工作量。同时，卫星自主轨道高度维护还可以不中断载荷的成像作业过程，提高卫星的使用效能。由于大多数低轨卫星存在一个或两个大面积的太阳电池阵，传统的迎风面面积计算方法多利用几何方法将卫星简化为若干规则体素(如立方体、圆柱体、圆锥体等)的组合，简单地把卫星本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立卫星三维模型并对卫星三维模型及背景进行颜色标记；步骤2、获取卫星迎风面的各种在轨状态图和参照图；步骤3、利用颜色信息识别卫星区域并生成二值分割图；步骤4、根据二值分割图计算卫星迎风面的像素面积和参照图中卫星区域的像素面积；步骤5、利用参照图信息计算卫星迎风面的实际面积。

【技术特征摘要】
1.一种精确计算低轨卫星迎风面面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立卫星三维模型并对卫星三维模型及背景进行颜色标记；步骤2、获取卫星迎风面的各种在轨状态图和参照图；步骤3、利用颜色信息识别卫星区域并生成二值分割图；步骤4、根据二值分割图计算卫星迎风面的像素面积和参照图中卫星区域的像素面积；步骤5、利用参照图信息计算卫星迎风面的实际面积。2.根据权利要求1所述的一种精确计算卫星迎风面面积的方法，其特征在于，所述步骤1中卫星三维模型和背景需标记为不同的颜色。3.根据权利要求1所述的一种精确计算卫星迎风面面积的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：首先，按一定步长遍历卫星轨道全周期内影响迎风面面积的各种工作状态，逆着卫星飞行方向观察卫星，利用投影法得到卫星的投影图，即为卫星迎风面的各种在轨状态图，然后，将卫星简化为外形尺寸参数已知的立方体，仍然逆着卫星飞行方向观察卫星，利用投影法得到卫星的投影图，即为参照图。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵益凯，温渊，汪自军，徐云东，满孝颖，丁丕满，姜通，曹琼，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31