一种普查型光学遥感卫星设计方法技术

技术编号:33528598 阅读:44 留言:0更新日期:2022-05-19 01:55
一种普查型光学遥感卫星设计方法,包含如下步骤:(1)根据所使用的光电器件参数和用户所需的地面分辨率,确定卫星的轨道高度和光学载荷的焦距,(2)根据地面接收站的位置和步骤(1)确定的卫星轨道高度,确定平均一个轨道周期的数传数据量,(3)根据突发感兴趣事件后,发送地面控制指令至卫星做出响应所需的时间,以及步骤(2)确定的平均一个轨道周期的数传数据量,确定卫星的数据存储容量,(4)根据卫星的能源消耗量,以及步骤(1)确定的卫星轨道高度,确定卫星太阳电池板的面积和蓄电池组容量。本方法围绕用户需求,综合考虑所用光电器件的性能,通过增加卫星能源供给和数传能力等方式,释放了卫星潜力,提升了卫星的应用效能。提升了卫星的应用效能。提升了卫星的应用效能。

【技术实现步骤摘要】
一种普查型光学遥感卫星设计方法


[0001]本专利技术属于卫星设计
,涉及一种普查型光学遥感卫星设计方法。

技术介绍

[0002]随着空间技术的发展,普查型遥感卫星在国民经济、国家安全等领域发挥着越来越重要的作用。普查型遥感卫星的特点是在分辨率、成像光谱特性等满足需求的条件下,获取大幅宽的影像数据。
[0003]现有的普查型光学遥感卫星,主要存在以下问题:
[0004]1、成像时间有限。在传统的卫星设计方法中,受限于能源供应等因素,导致卫星在每一轨道周期中的成像时间有限,载荷不能得到充分利用;
[0005]2、数传能力不强。在传统的卫星设计中,由于数传系统的能力有限,不能有效下传数据,造成载荷能力和所获取数据的浪费;
[0006]3、受限于地面测控、数据接收资源等因素的影响,导致卫星应急响应能力不足,不能及时获取突发感兴趣事件的影像。传统方式中,获取某一突发感兴趣事件的影像,主要是通过事发后,地面上注成像指令,卫星根据指令成像,继而下传目标区域的影像,使得从突发感兴趣事件到获取影像所需的时间较长。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种普查型光学遥感卫星设计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)根据所选定光电器件的最短曝光时间t
min
,确定卫星轨道高度h;根据卫星轨道高度h,用户所要求的地面分辨率d
g
,以及所选定光电器件的像元尺寸d
c
,确定光学载荷的焦距f;(2)根据地面接收站的位置和步骤(1)得到的卫星轨道高度h,确定卫星平均一个轨道周期的数传数据量d
d_av
;(3)根据突发感兴趣事件后,发送地面控制指令至卫星做出响应所需的时间,以及步骤(2)确定的卫星平均一个轨道周期的数传数据量d
d_av
,确定卫星的数据存储容量s
sa
;(4)根据卫星的能源消耗量,以及步骤(1)确定的卫星轨道高度h,确定卫星太阳能电池板的面积s
sun
和蓄电池组容量w
des
;(5)将步骤(1)得到卫星的轨道高度h和光学载荷的焦距f,步骤(3)得到卫星的数据存储容量s
sa
,步骤(4)得到的卫星太阳能电池板的面积s
sun
和蓄电池组容量w
des
,作为普查型光学遥感卫星的设计参数。2.根据权利要求1所述的一种普查型光学遥感卫星设计方法,其特征在于,所述步骤(1)中,根据所选定光电器件的最短曝光时间t
min
,确定卫星轨道高度h,具体为:(11)根据卫星的轨道半径,得到轨道倾角i的余弦表达式地球采用圆球模型,半径为r
e
,卫星轨道高度为h,得到轨道半径为(r
e
+h),设卫星运行轨道为圆轨道,计算得到轨道倾角i的余弦值为其中,i∈(90
°
,180
°
)。(12)根据卫星的轨道半径(r
e
+h),得到由卫星运动产生的地速v
sg
,具体为:根据卫星轨道半径(r
e
+h),以及引力常数μ,得到卫星轨道运动的角速度ω
s
为进一步得到由卫星运动地面产生的地速v
sg
为(13)根据卫星产生的地速v
sg
,赤道处地球自转产生的地速v
e
,卫星为降轨成像,得到卫星在赤道处的星下点地速v
g
为式中,v
e
为赤道处地球自转产生的地速v
e
=ω
e
r
e
(14)由光电器件的最短曝光时间t
min
,像元所对应的星下点分辨率d
g
,以及步骤(13)得到的星下点地速v
g
,得到关于卫星轨道高度h的方程,具体为
求解此方程得到卫星轨道高度h。3.根据权利要求2所述的一种普查型光学遥感卫星设计方法,其特征在于,所述步骤(1)中,根据卫星轨道高度h,用户所要求的地面分辨率d
g
,以及光电器件的像元尺寸d
c
,确定光学载荷的焦距f,具体为:4.根据权利要求3所述的一种普查型光学遥感卫星设计方法,其特征在于,所述步骤(2)中,根据地面接收站的位置和步骤(1)得到的卫星轨道高度h,确定卫星平均一个轨道周期的数传数据量d
d_av
,具体为:(21)根据地面接收站的位置和步骤(1)得到的卫星轨道高度h,确定平均一个轨道周期中,可进行数传的时间长度t
d_av
;根据卫星的位置和地面接收站位置,统计一个地球公转周期内,每一轨道周期中可进行数传的时间,得到平均一个轨道周期的数传时间长度为t
d_av
。(22)确定卫星的数传速率p
sat
单台数传模块的数传速率为p
sin
,卫星使用两台数传模块,得到卫星的数传速率p
sat
为p
sat
=2p
sin
(23)确定卫星平均一个轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鸣鹤王晓宇杨志葛建云
申请(专利权)人:航天东方红卫星有限公司
类型:发明
国别省市:

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