一种用于敏捷卫星动态成像的姿态调整方法技术

本发明专利技术公开了一种用于敏捷卫星动态成像的姿态调整方法，能够实现姿态调整过程中的宽幅宽成像；首先，调整卫星的滚动角以实现对东西方向的推扫成像；然后，调整卫星的俯仰角和俯仰角速度以补偿轨道运动在地表的牵连速度；最后，调整卫星的偏航角以实现对偏流角的控制。本发明专利技术的姿态调整方法能够应用于卫星在三轴姿态机动过程中开启光学有效载荷进行成像的动态成像技术，通过姿态的实时调整提高了卫星在单圈过境时对东西经度方向的覆盖能力；对东西经度方向的覆盖幅宽能够达到350km以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
敏捷型卫星的动态成像是指卫星在三轴姿态机动中开启光学有效载荷并进行成像，在成像过程中实时调整光轴对地指向以实现复杂的成像任务。由于三轴姿态机动和轨道运动的联合作用，卫星成像执行效能得到了很大的提高。因此，动态成像技术必将成为未来航天军用卫星发展的重要方向。现行卫星的条带成像一般采用对地定向的推扫成像模式，推扫成像方向与轨道运行方向一致，形成的条带基本平行于轨道方向，成像幅宽受光学有效载荷幅宽的限制；成像过程中实际上利用了轨道运动，除了偏流角控制，卫星的俯仰和滚动角速度标称值为零。然而，动态成像技术除了偏流角控制外，还需要控制卫星的俯仰和滚动角速度，实时调整卫星的俯仰和滚动角以实现特定的成像任务。对于对地定向的推扫成像方式，为了满足成像需求，在《星载TD1-CXD推扫相机的偏流角计算与补偿》(上海航天2006年第6期)一文中袁孝康深入推导了方位偏移和俯仰偏移成像时相机的偏流角计算公式，并提出了采用卫星偏航控制补偿相机偏流角的方法，动态地改变TDICXD线阵的配置方向，使其始终与目标像移方向一致；在《空间相机偏流角的间歇式实时调整》(光学精密工程2009年第17卷第8期)一文中于涛等提出了在星上安装偏流角控制系统:偏流角控制器、功率放大电路、偏流角执行元件、测量元件和调整机构等实现偏流角调整。采用上述方法对卫星姿态进行补偿时，存在以下问题:(I)文中所提及的成像模式中，星载遥感器的成像幅宽较小，通常是一个较小的圆形或矩形区域，无法对大范围区域目标进行有效的覆盖，成像任务单一；(2)文中的姿态补偿技术是基于对地定向的推扫成像方式，姿态补偿技术除了偏流角控制，卫星的俯仰和滚动角速度标称值为零，无法实现在三轴姿态机动过程中进行成像。(3)文中的对地定向的推扫成像方式，由于受光学遥感器成像幅宽的限制，对于大范围的区域成像采用的是多条带的拼接成像方式，成像幅宽有限。对于单次推扫成像幅宽为20km的成像幅宽，即使进行了五次条带的拼接成像，对东西经度方向的覆盖幅宽也只有IOOkm ;而宽幅宽动态成像技术，对东西经度方向的覆盖幅宽能够达到350km以上。(4)文中对地定向推扫成像方式，由于并不具备动态成像能力，成像过程是基于姿态调整稳定后进行推扫成像，姿态机动时间加上稳定时间耗时较长，造成卫星有效成像时间减少，同时地面成像目标的可见时间窗口缩短。基于以上分析，对地定向的推扫成像方式的姿态调整方法不能适应动态成像的要求
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供了，能够在三轴姿态机动过程中进行成像，可以实现东西经度方向的宽幅宽成像。本专利技术的技术方案是:，能够实现姿态调整过程中的宽幅宽成像；首先，调整卫星的滚动角以实现对东西方向的推扫成像；然后，调整卫星的俯仰角和俯仰角速度以补偿轨道运动在地表的牵连速度；最后，调整卫星的偏航角以实现对偏流角的控制。卫星的滚动角变化规律为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于敏捷卫星动态成像的姿态调整方法，能够实现姿态调整过程中的宽幅宽成像；其特征在于：首先，调整卫星的滚动角以实现对东西方向的推扫成像；然后，调整卫星的俯仰角和俯仰角速度以补偿轨道运动在地表的牵连速度；最后，调整卫星的偏航角以实现对偏流角的控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于敏捷卫星动态成像的姿态调整方法，能够实现姿态调整过程中的宽幅宽成像；其特征在于:首先，调整卫星的滚动角以实现对东西方向的推扫成像；然后，调整卫星的俯仰角和俯仰角速度以补偿轨道运动在地表的牵连速度；最后，调整卫星的偏航角以实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄群东，黄琳，杨芳，赵键，李松明，
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：