基于地标的静止轨道遥感卫星测定轨技术研究.pdf

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1、上海航天AERoSPACESHANGHAI第32卷2015年第3期文章编号：1006—1630(2015)03—0042—05基于地标的静止轨道遥感卫星测定轨技术研究罗达，宋效正，沈毅力，张洋(上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：在考虑地面站资源受限的基础上，提出了基于地标信息对静止轨道遥感卫星进行测定轨的基本原理，给出了根据地标图像和地面站测距结果进行定轨的计算模型。分析了卫星姿态确定误差、卫星及相机结构变形误差、相机空间分辨率、大气折射、地面站测距误差对该方法测定轨精度的影响。对地标

2、和地面站个数多种组合以及无地面站情况进行了定轨仿真，并与自主轨道递推结果比较，结果表明：用基于地标的测定轨方法对静止轨道遥感卫星的定轨精度可迭400m，并不受地面站资源限制和时问约束，多天自主定轨精度高于星上自主轨道模型递推结果。关键词：遥感卫星；地标；测定轨中图分类号：TP70文献标志码：AAnalysisonUsingLandmarkforRemoteSensingGeostationarySatellites’OrbitDeterminationLUODa，SONGXiao—zheng，S

3、HENYi—li，ZHANGYang(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：Basedontheobservationstation’slimiting{actor，themethodthatusinglandmark’S(LM)imageinformationtodeterminateremotesensinggeostationary(GEO)satellites’orbitwasputfo

4、rwardinthispaper．ThemodeltodeterminationtheorbitbyLM’Simageandobservationstation’Srangemeasurevaluewaspresented．Theinfluencebysatellite’Sattitudedeterminationerror，satelliteandcamera’Sstructuredistortion，camera’Sresolvingpower，atmosphererefraction，ra

5、ngemeasuredatawasanalyzed．TheorbitdeterminationresultsbymulticombinationofLMandobservationstation，andcomparewithfreedomorbitaccountweresimulated．Itwasshowedthattheorbitdeterminationprecisioncouldachieve400mbasedontheLMinformation，andthemethodproposed

6、wasfreedomofobservationstation’Slimitedandtimerestrict，whichtheprecisionwashigherthanthesatellite’Sfreedomorbitdetermination．Keywords：Remotesensingsatellite；Landmark；Orbitdetermination0引言传统的卫星测定轨技术基于地面站观测卫星所得的测距、测速和测角信息。处在地球静止轨道(GEO)上的卫星，其相对地面观测站的空间位

7、置变化很小，测速和测角信息不能得到有效利用，通常采用三点测距方法对其进行较高精度的测定轨，其定轨精度可优于100m。因我国布置在境外的地面观收稿日期：2013-04—01；修回日期：2013-07—15基金项目：某部委预研基金重点项目(9140A20090111HT9002)作者简介：罗达(1983一)，男，博士，主要研究方向为卫星总体和姿轨控设计技术。测站数量有限，对处于境外地球上空的GEO卫星，一般只能采用单站测定轨的方法进行测定轨，定轨精度在公里以上量级。处理对地遥感静止轨道卫星资料时需将

8、地理经纬度网格精确地标识到卫星获得的地球图像中，因此卫星的轨道确定和预报精度是决定输出图像精确程度的基础，单站测定轨方法的定轨精度已不能满足要求。另外，考虑设备故障或国际形势的变化，地面观测站无法使用等情况，为保障在轨卫星的遥感任务对测定轨精度的要求，需研究无地面观测站条件下的测定轨技术。地标是具清晰结构特征的地物，包括海岸线、岛第32卷2015年第3期罗达，等：基于地标的静止轨道遥感卫星测定轨技术研究屿、河流、湖泊等。有对地遥感功能的飞行器可利用所摄图像中的地标信息，提升自身任务性能。文献[1