本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星總體構(gòu)型布局技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種大角度機動雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星構(gòu)型的實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

隨著遙感衛(wèi)星成像分辨率成像質(zhì)量的提高，衛(wèi)星的使用性能得到了大幅提升，但伴隨成像質(zhì)量提升帶來的就是天線硬件重量的增加和天線尺寸的變大，而由于運載能力和包絡(luò)的限制，天線尺寸又不能太重、太大，這對衛(wèi)星的能力又形成了制約，目前遙感衛(wèi)星一般工作在單一斜飛模式(即單側(cè)視模式)下成像。

對于上述缺陷，目前還沒有設(shè)計出一種大角度機動雙側(cè)視工作衛(wèi)星構(gòu)型，這樣對于提高衛(wèi)星在軌對地的覆蓋和重訪能力，提高衛(wèi)星的使用效能，通過對合成孔徑雷達遙感衛(wèi)星的斜飛工作模式分析發(fā)現(xiàn)，將載荷天線安裝在衛(wèi)星的頂部，并使衛(wèi)星具備左右雙側(cè)視機動、飛行和成像能力有巨大作用，成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種大角度機動雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星構(gòu)型的實現(xiàn)方法，其將只能右側(cè)視飛行模式工作下的衛(wèi)星，通過繞滾動軸(即飛行軸)做大角度機動，實現(xiàn)了可在左側(cè)視飛行模式下飛行和成像，根據(jù)需要還可再通過大角度機動，切換回右側(cè)視飛行模式，從而可達到衛(wèi)星相對單側(cè)視飛行的可視成像帶寬提升至兩倍，單副天線實現(xiàn)了兩副天線才能達到的效果，衛(wèi)星的對地覆蓋能力得到大幅提升，可將全球的重訪時間縮短為原來一半，平均訪問次數(shù)提高一倍，衛(wèi)星的使用效能得到了較大提升，在遙感衛(wèi)星上得到了成功應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種大角度機動雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星構(gòu)型的實現(xiàn)方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟一，衛(wèi)星在軌飛行時，衛(wèi)星常用工作姿態(tài)為衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定夾角右側(cè)視飛行，通過繞滾動軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)大角度機動，切換為衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定負夾角的左側(cè)視飛行姿態(tài)，根據(jù)情況，通過繞滾動軸大角度機動，切換為右側(cè)視飛行姿態(tài)；

步驟二，將整個載荷天線陣面沿方位向等分為三個子陣，中間子陣固定于星體頂部，其余兩塊子陣收攏時位于與中間子陣垂直的兩側(cè)陣面上，展開時在展開機構(gòu)的作用下分別轉(zhuǎn)動90°，展開后形成一副完整天線陣面；

步驟三，多個星敏感器通過支架安裝在載荷天線框架上，在雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星上的布局應(yīng)為不同的光軸指向，任意兩個星敏感器光軸的軸線之間應(yīng)不小于某固定夾角，且不同側(cè)視飛行姿態(tài)下，均有不少于一個星敏感器正常工作。

優(yōu)選地，所述根據(jù)右手定則衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定夾角為35°，固定負夾角為-35°。

優(yōu)選地，所述任意兩個星敏感器光軸的軸線之間應(yīng)不小于固定夾角為60°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明將只能右側(cè)視飛行模式工作下的衛(wèi)星，通過繞滾動軸(即飛行軸)做大角度機動，實現(xiàn)了可在左側(cè)視飛行模式下飛行和成像，根據(jù)需要還可再通過大角度機動，切換回右側(cè)視飛行模式，從而可達到衛(wèi)星相對單側(cè)視飛行的可視成像帶寬提升至兩倍，單副天線實現(xiàn)了兩副天線才能達到的效果，衛(wèi)星的對地覆蓋能力得到大幅提升，可將全球的重訪時間縮短為原來一半，平均訪問次數(shù)提高一倍，衛(wèi)星的使用效能得到了較大提升，在遙感衛(wèi)星上得到了成功應(yīng)用。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

圖2(a)為本發(fā)明實施例大角度機動遙感衛(wèi)星右側(cè)視工作示意圖。

圖2(b)為本發(fā)明實施例大角度機動遙感衛(wèi)星左側(cè)視工作示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例雙側(cè)視遙感衛(wèi)星載荷天線和星敏感器收攏狀態(tài)構(gòu)型示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例雙側(cè)視遙感衛(wèi)星載荷天線和星敏感器展開狀態(tài)構(gòu)型示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明大角度機動雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星構(gòu)型的實現(xiàn)方法包括以下步驟：

步驟一，衛(wèi)星在軌飛行時，衛(wèi)星常用工作姿態(tài)為衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定夾角右側(cè)視飛行，通過繞滾動軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)大角度機動，切換為衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定負夾角的左側(cè)視飛行姿態(tài)，根據(jù)情況，通過繞滾動軸大角度機動，切換為右側(cè)視飛行姿態(tài)；

步驟二，將整個載荷天線陣面沿方位向等分為三個子陣，中間子陣固定于星體頂部，其余兩塊子陣收攏時位于與中間子陣垂直的兩側(cè)陣面上，展開時在展開機構(gòu)的作用下分別轉(zhuǎn)動90°，展開后形成一副完整天線陣面；

步驟三，多個星敏感器通過支架安裝在載荷天線框架上，在雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星上的布局應(yīng)為不同的光軸指向，任意兩個星敏感器光軸的軸線之間應(yīng)不小于某固定夾角，且不同側(cè)視飛行姿態(tài)下，均有不少于一個星敏感器可正常工作。

根據(jù)右手定則衛(wèi)星本體坐標系與軌道坐標系成固定夾角為35°，固定負夾角為-35°。

任意兩個星敏感器光軸的軸線之間應(yīng)不小于固定夾角為60°。

實施例

如圖2(a)和圖2(b)所示，本實施例xxx遙感衛(wèi)星配置了一副合成孔徑雷達相控陣天線，四個高精度星敏感器，相控陣天線陣面完整尺寸為方位向3600mm，距離向2900mm，為提高衛(wèi)星的對地覆蓋和重訪能力，提高衛(wèi)星使用效能，衛(wèi)星相對以前衛(wèi)星右側(cè)視飛行狀態(tài)下，增加了左右雙側(cè)視機動和左側(cè)視飛行和成像功能，由于衛(wèi)星載荷天線要求衛(wèi)星對地觀測時天線陣面為側(cè)視35°狀態(tài)，采用了成熟的對地定向整星零動量三軸穩(wěn)定控制方式，鑒于衛(wèi)星三個主軸方向上的慣量均較大，達到了7200kg·m²，星體外大部件多，經(jīng)仿真分析繞衛(wèi)星滾動軸旋轉(zhuǎn)的大角度機動是實現(xiàn)其雙側(cè)視工作最可靠的方法，同時根據(jù)右手定則，將星體本體坐標系與軌道坐標系成35°夾角的側(cè)視飛行定義為右側(cè)視，將星體本體坐標系與與軌道坐標系成-35°夾角的側(cè)視飛行定義為左側(cè)視，衛(wèi)星根據(jù)實際情況，以右側(cè)視飛行為常態(tài)工作模式，根據(jù)需要時進行左側(cè)視機動和成像。

如圖3至圖4所示，根據(jù)雙側(cè)視衛(wèi)星的工作模式要求，將衛(wèi)星的相控陣天線陣面布置于星體頂部，而發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭整流罩包絡(luò)為3350mm，完整陣面無法直接安裝，因此將天線陣面沿方位向等分為方位向1200mm、距離向2900mm的三塊子陣，中間子陣正裝于星體頂部，另外兩塊子陣收攏時位于與中間子陣垂直的兩側(cè)陣面上，展開時在展開機構(gòu)的作用下分別轉(zhuǎn)動90°，展開后形成一副完整天線陣面，通過此種構(gòu)型將相控陣天線正裝于星體，以滿足運載包絡(luò)發(fā)射要求，展開后可滿足天線在軌觀測要求。

為滿足高分辨率遙感衛(wèi)星的成像要求，減少姿態(tài)測量基準誤差，衛(wèi)星在相控陣天線框架上設(shè)置了三個星敏感器和底板上一個星敏感器來適應(yīng)左、右雙側(cè)視工作模式的需求，保證衛(wèi)星的姿態(tài)測量基準與載荷天線的波束指向基準相統(tǒng)一；通過將相互兩個星敏感器的光軸指向夾角設(shè)置為均大于60°，并考慮避開太陽光和地氣光的影響，從而保證在左右側(cè)視飛行狀態(tài)下均有兩個星敏感器可供正常使用，兩個星敏感器在軌測量數(shù)據(jù)相互融合、校準，從而有效提升了星敏感器對衛(wèi)星在軌姿態(tài)的測量精度，達到了適應(yīng)雙側(cè)視工作遙感衛(wèi)星的構(gòu)型布局目的。

綜上所述，本發(fā)明將只能右側(cè)視飛行模式工作下的衛(wèi)星，通過繞滾動軸(即飛行軸)做大角度機動，實現(xiàn)了可在左側(cè)視飛行模式下飛行和成像，根據(jù)需要還可再通過大角度機動，切換回右側(cè)視飛行模式，從而可達到衛(wèi)星相對單側(cè)視飛行的可視成像帶寬提升至兩倍，單副天線實現(xiàn)了兩副天線才能達到的效果，衛(wèi)星的對地覆蓋能力得到大幅提升，可將全球的重訪時間縮短為原來一半，平均訪問次數(shù)提高一倍，衛(wèi)星的使用效能得到了較大提升，在遙感衛(wèi)星上得到了成功應(yīng)用。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。