静止遥感卫星相机太阳规避方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108791955A(43)申请公布日2018.11.13(21)申请号201810615384.6(22)申请日2018.06.14(71)申请人上海卫星工程研究所地址200240上海市闵行区华宁路251号(72)发明人吕旺王田野信思博王皓(74)专利代理机构上海段和段律师事务所31334代理人李佳俊郭国中(51)Int.Cl.B64G1/22(2006.01)B64G1/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称静止遥感卫星相机太阳规避方法(57)摘要本发明公开了一种静止遥感卫星在轨工作期间相机自主规避太阳的方法，首先，根据相机的结构特点计算相机视线矢量；其次，根据卫星、地球和太阳的相对位置关系和卫星的姿态信息，计算地球和太阳在卫星本体坐标系下的位置；再次，选择合适的地球轮廓阈值和太阳规避阈值，根据相机视线矢量与地球、太阳位置关系判断是否需要太阳规避；最后，太阳规避判定成功后，触发太阳规避信号，执行太阳规避。本发明设计简单，可靠性高，响应速度快，对静止轨道遥感卫星相机工作期间的安全保护具有重要意义。CN108791955ACN108791955A权利要求书1/1页1.一种静止遥感卫星相机太阳规避方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、根据相机的结构特点计算相机视线矢量；S2、根据卫星、地球和太阳的相对位置关系和卫星的姿态信息，计算地球和太阳在卫星本体坐标系下的位置；S3、选择合适的地球轮廓阈值和太阳规避阈值，根据相机视线矢量与地球、太阳位置关系判断是否需要太阳规避；S4、太阳规避判定成功后，触发太阳规避信号，执行太阳规避。2.如权利要求1所述的静止遥感卫星相机太阳规避方法，其特征在于，所述步骤S1中若相机为小视场探测器，则选择光轴中心为相机的视线矢量；若相机为长线阵探测器，选择经过探测器两个端点的视线为相机视线矢量；若相机为大面阵探测器，选择经过探测器四个顶点的视线为相机视线矢量。若相机为双镜扫描或单镜扫描，计算相机视线时还需考虑扫描镜的光路反射。3.如权利要求1所述的静止遥感卫星相机太阳规避方法，其特征在于，所述步骤S2中根据卫星的姿态信息确定卫星指向地球中心的矢量在卫星本体坐标系的分量；根据卫星、地球和太阳的相对位置关系，计算卫星指向太阳中心的矢量在卫星本体坐标系的分量。4.如权利要求1所述的静止遥感卫星相机太阳规避方法，其特征在于，所述步骤S3中选择合适的地球轮廓阈值和太阳规避阈值，若相机视线指向地球轮廓外，且与太阳光矢量的夹角小于太阳规避角度阈值，则需要进行太阳规避。5.如权利要求1所述的静止遥感卫星相机太阳规避方法，其特征在于，所述步骤S4中的执行太阳规避是指根据太阳在卫星本体坐标系内的位置，使相机视线指向相反的方向，远离太阳光线；若相机为双镜扫描或单镜扫描，可通过转动扫描镜角度改变相机视线的方向，实现相机自主规避；若相机无扫描镜，则需要卫星姿态机动实现太阳规避。2CN108791955A说明书1/3页静止遥感卫星相机太阳规避方法技术领域[0001]本发明涉及轨道运动学，具体地，涉及一种静止遥感卫星在轨期间相机自主太阳规避的方法。背景技术[0002]由于地球静止轨道遥感卫星距离地球较远，地球不能很好的遮挡太阳光，某些特定时刻，太阳光矢量和相机视轴方向的夹角比较小，如果不采取措施，太阳光可能射入相机视场，严重影响遥感相机的正常工作，甚至会导致相机探测器损坏，造成重大在轨事故。因此，有必要采取措施避免相机视场受太阳光照射。[0003]经调研，目前常规的手段是安装相机遮光罩，但该方法仅能避免杂散光的影响，无法解决相机被太阳照射的问题。[0004]在彭洲、李振松、乔国栋、刘新彦发表的《地球静止轨道遥感卫星相机太阳规避设计》一文中，提到一种改进的滚动轴机动太阳规避方法，通过卫星姿态机动避免相机受到阳光的照射。但该方法只介绍了一种执行太阳规避的手段，并未涉及太阳规避时机的计算。[0005]在石栋梁、肖琴等发表的《“高分四号”卫星相机杂散光分析与抑制技术研究》一文中，介绍了主遮光罩及挡光环、蜂窝结构的次镜遮光罩、中心消光筒及挡光环、杜瓦内多级冷屏等杂光抑制方法。该方法对杂散光抑制具有较好的效果，但无法确保相机不被太阳照射。发明内容[0006]本发明提供了一种静止遥感卫星在轨工作期间相机自主规避太阳的方法，可实时计算太阳光矢量和相机视轴的角度关系，该方法设计简单，可靠性高，响应速度快，对静止遥感卫星相机工作期间的安全保护具有重要意义。[0007]为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：[0008]一种静止遥感卫星相机太阳规避方法，包括如下步骤：[0009]S1、根据相机结构特点计算视线矢量。若相机为小视场探测器，则选择