卫星偏流角的矢量计算方法研究.pdf

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1、第33卷2016年第3期上海AER()SPACE航天SHANGHAI文章编号：1006l630(2016)03一001106卫星偏流角的矢量计算方法研究张大伟，温渊，薛孝补，许莹(上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：对一种近地圆轨道遥感卫星偏流角的矢量计算方法进行了研究。基于考虑地球自转时偏流角的定义和相关坐标系，将计算偏流角用的速度矢量分解为数个速度的矢量和，由坐标系转换关系，根据卫星地面物点定位信息确定其相对速度，推导出卫星本体坐标系中偏流角的计算公式。算法的基本运算无需求导，可有效避免求导过程中牵连速度计算，具有模型准确、计算

2、简便、结果精确、物理意义清晰、排查错误容易等优点。在不同三轴姿态角、载荷视物前向角和侧向角条件下进行了数学仿真计算，结果发现计算结果与偏流角定义相符，卫星偏流角随星下点地理纬度和纬度幅角的变化分别为封闭类圆和l／2周期的类正弦曲线，而视物前向角、侧向角，滚动角，俯仰角对偏流角的影响较小。该计算方法已用于高分五号(GF一5)卫星的星上偏流角计算软件。关键词：遥感卫星；高分辨率；地面物点；相对速度；偏流角；矢量算法；时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)；牵连速度中图分类号：V445．8文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1

3、006—1630．2016．03．002StudyonaVectorAlgorithmofSatelliteDriftAngleZHANGDa—wei。WENYuan。XUEXiao—bu，XUYing(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：Avectoralgorithmofdriftangleforremote—sensingsatelliteonclosecircularorbitwasstudiedinthispaper．Theve

4、locityvectorusedincomputationofdriftanglewasdividedintovectoradditionofseveralvelocitiesbasedonthedriftangledefinitionwiththeconsiderationoftheearthspinandrelativecoordinatesystem．Therelativevelocityofobjectpointonthegroundwasdeterminedbythepositioninformationoftheobjectpo

5、intaccordingtOthecoordinatetransformation．Thecomputationformalofthedriftangleinthebodysystemofthesatellitewerederived．ThederivationwasnotneededintheessentialcalculationOfthealgorithmandthederivationcomputationofthetransportvelocitywasavoided，whichhadadvantagesthatthemodewa

6、saccurate，thecomputationwassimple，theresultwasexact，thephysicalmeaningwasclearandtheerrorfindingwaseasy．Thenumericalsimulationwasmadeunderthevariousattitude．forwardangleanddirectionfindingangle．Itwasshowedthatthecomputationresultwascoincidencewiththedefinitionofthedriftang

7、le．Thedriftangleswereclosedsimilarroundcurveandsimilarsinusoidalcurvewith1,／2cyclewhichwerechangingwiththelatitudeOfpointundersatelliteandargumentoflatituderespectively．Theinfluencesoftheforwardangle，lateralangle，rollangleandpitchangleonthedriftangleweresmall．Thealgorithmh

8、adbeenappliedinthesoftwareinGF一5satellite．Keywords：Remote—sensingsatellite；Highresolution