一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法技术

本发明专利技术提供了一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法，包括：在空间飞行器附近位置建立标准参照体的三维几何模型；创建标准参照体和空间飞行器沿飞行方向的平行投影平面图；识别并提取投影平面图中标准参照体区域和空间飞行器区域；计算所提取标准参照体区域的图像尺寸、形心坐标值和总像元数；计算所提取空间飞行器区域的形心坐标值、总像元数；计算标准参照体区域图像尺寸与理论工程尺寸的单位转换系数；计算空间飞行器迎风面压心位置和面积。本发明专利技术可以快速、准确地获取具有复杂外形航天器迎风面压心位置和面积；适用工况多；计算精度可调，可操作性强。

A method to obtain the position and area of the pressure center of the windward side of spacecraft

【技术实现步骤摘要】
一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法
本专利技术涉及空间飞行器总体设计
，具体地，涉及一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法。
技术介绍
空间飞行器特别是环绕地球飞行的低轨空间飞行器，在飞行过程中其迎风面的气动力作用点(压心)不通过空间飞行器质心时，这种压力偏心情况会使空间飞行器的飞行姿态受到干扰。当飞行轨道高度越低、大气密度越大、迎风面积越大，大气压力偏心引起的姿态干扰力矩越大，若这种干扰力矩超出空间飞行器姿态控制执行部件——反作用飞轮的控制能力时，可能引起空间飞行器姿态失稳，导致空间飞行器进入紧急姿态安全模式从而中断了正常的业务运行。因此，在空间飞行器设计初期获取准确的迎风面压心位置、迎风面面积等参数并结合轨道高度来评估空间飞行器设计方案的可行性显得尤为重要。一般而言，大多数空间飞行器主要为外形相对规则的本体和太阳电池阵组成，这类空间飞行器的通常比较容易根据规则的几何尺寸算得其迎风面的压力中心和面积。但是，对于少数具有复杂外形的空间飞行器，由于其外形的不规则特征，不能再根据规则的几何尺寸算得其迎风面的压力中心和面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1：在空间飞行器附近位置建立标准参照体的三维几何模型；/n步骤S2：创建标准参照体和空间飞行器沿飞行方向的平行投影平面图；/n步骤S3：识别并提取平行投影平面图中标准参照体区域和空间飞行器区域；/n步骤S4：计算所提取标准参照体区域的图像尺寸、形心坐标值和总像元数；/n步骤S5：计算所提取空间飞行器区域的形心坐标值、总像元数；/n步骤S6：计算标准参照体区域图像尺寸与理论工程尺寸的单位转换系数；/n步骤S7：计算空间飞行器迎风面压心位置和面积。/n

【技术特征摘要】
1.一种获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：在空间飞行器附近位置建立标准参照体的三维几何模型；
步骤S2：创建标准参照体和空间飞行器沿飞行方向的平行投影平面图；
步骤S3：识别并提取平行投影平面图中标准参照体区域和空间飞行器区域；
步骤S4：计算所提取标准参照体区域的图像尺寸、形心坐标值和总像元数；
步骤S5：计算所提取空间飞行器区域的形心坐标值、总像元数；
步骤S6：计算标准参照体区域图像尺寸与理论工程尺寸的单位转换系数；
步骤S7：计算空间飞行器迎风面压心位置和面积。


2.根据权利要求1所述的获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法，其特征在于，步骤S1中：
标准参照体的位置尺寸相对于空间飞行器上固定参考点进行设置且在投影时标准参照体与空间飞行器两者互不遮挡；
所述标准参照体建立为具有外形尺寸属性和颜色属性；
建立标准参照体的场景中，场景的背景色区别于标准参照体颜色和空间飞行器颜色。


3.根据权利要求1所述的获取空间飞行器迎风面压心位置和面积的方法，其特征在于，步骤S2中：
进行投影时，空间飞行器的飞行姿态为任意姿态，空间飞行器所装载的活动部件具有任一活动状态；
标准参照体和空间飞行器一同沿飞行方向平行投影得到投影平面图，投影平面图为位图。


4.根据权利要求1所述的获取空间飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁丕满，邵益凯，冯彦军，王震，汪自军，袁金如，潘高伟，张宏伟，周徐斌，钱斌，陈建新，
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