[发明专利]奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法

权利要求书

1、奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)根据标称轨道、卫星本体系内太阳矢量和月心矢量进行光照分析，选择满足地月拍摄光照条件的轨道弧段；

(2)按照预先设计的卫星姿态运动获得满足步骤(1)中的轨道弧段位置下的地球/月心矢量集，判断所述矢量集是否存在于紫外敏感器视场区域内，选择满足紫外敏感器视场区域内的轨道弧段；

(3)将同时满足步骤(1)和步骤(2)的轨道位置作为拍摄可选轨道，卫星发射后在所述的可选轨道到来之前，输入所述可选轨道对应的预测轨道位置、可选轨道之前某一时刻姿态矩阵、日月地星历及卫星姿态运动模型；计算预测时间段内的姿态矩阵、月心/地心矢量，并做出月心/地心矢量与视场中心矢量夹角随时间变化的曲线，由曲线与紫外敏感器视场大小得到连续的地球/月球可见时间范围[t₁～t₂]，根据得到的连续可见时间范围计算最佳时刻。

2、根据权利要求1所述的奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于：所述步骤(1)中的光照分析过程为：计算太阳矢量V_S与月心矢量V_M或地心矢量V_E之间的夹角，计算公式为：

                 ＝acos(V_S·V_i)

当＞_T，认为此轨道位置下满足地月拍摄光照条件获得较好月相；

其中，V_i代表月心矢量V_M或地心矢量V_E；

_T为夹角阈值，大小根据拍摄需求确定。

3、根据权利要求1所述的奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中姿态矩阵的计算公式为：

                    C_t＝R_t·C₀

其中，R_t为姿态变换矩阵，根据卫星姿态运动模型确定；

C₀为输入的某一时刻姿态矩阵。

4、根据权利要求1所述的奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中计算月心/地心矢量公式为：

                    M_t＝R_t·M₀

                    E_t＝R_t·E₀

其中，M_t-t时刻的月心矢量；

      E_t-t时刻的地心矢量；

      R_t为姿态变换矩阵，根据卫星姿态运动模型确定；

      M₀-输入的某一时刻t₀对应的月心矢量。

5、根据权利要求1所述的奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中可见时间范围确定过程如下：

首先，计算t时刻的月心矢量M_t与地心矢量E_t与紫外敏感器视场的中心矢量Fs的夹角，计算公式为：

              _M(t)＝acos(Fs·M_t)

              _E(t)＝acos(Fs·E_t)

然后，将曲线对应的值与视场阈值T_FOV进行比较，当_M＜T_FOV，说明月球可见，否则不可见；当_E＜T_FOV，说明地球可见，否则不可见；连续可见的时间边界即为可见时间范围；其中，T_FOV为视场阈值等于紫外敏感器光学系统的视场大小。

6、根据权利要求1所述的奔月段紫外敏感器地月拍图时间预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中最佳时刻取所述可见时间范围[t₁～t₂]的中间值，或[t₁～t₂]时间范围最小的夹角对应的时刻。