[发明专利]卫星的测距方法和装置

权利要求书

1.一种卫星的测距方法，其特征在于，包括：

卫星在t时刻于S点向地面以角度θ发射激光束，所述卫星以速度飞行，位于平行地面的平面内，所述卫星在M点接收所述地面返回的激光束；

测量出所述卫星发射所述激光束的时间和接收所述地面返回的激光束的时间之间的时间间隔Δt；测量出所述卫星在所述t时刻的姿态误差参数，该姿态误差参数包括俯仰角α和滚转角β；

根据所述卫星所发送和接收的激光束、所述时间间隔Δt和所述姿态误差参数，计算出卫星的测距结果。

2.根据权利要求1所述的卫星的测距方法，其特征在于，所述的根据所述卫星所发送和接收的激光束、所述时间间隔Δt和所述姿态误差参数，计算出卫星的测距结果，包括：

根据所述卫星所发送和接收的激光束、所述时间间隔Δt和所述姿态误差参数，以及所述卫星的轨道坐标系建立所述卫星的测距结果的理想测量模型和实际测量模型；

根据所述理想测量模型和实际测量模型，计算出所述卫星的测距结果。

3.根据权利要求2所述的卫星的测距方法，其特征在于，所述的建立所述卫星的测距结果的理想测量模型，包括：

以卫星位置为S点，穿过S点向地面做垂线，交地面于O点，将O点称为星下点，以O点为坐标原点，以卫星与星下点的连线方向，即方向称为Z轴；卫星以速度飞行，位于平行地面的平面内，取X轴为经过原点O且平行于卫星飞行方向；Y轴经过原点，且垂直XOZ平面；三轴满足

所述卫星在t时刻于S点向地面以小角度θ发射激光束，在不考虑所述卫星的姿态抖动对所述卫星的测距结果的影响的前提下，所述激光束入射到地面I点处，经过I点做X轴的平行线，与Y轴相交于I₁点，经过I点做Y轴的平行线，与X轴相交于I₂点，∠OSI₁＝θ₁，∠OSI₂＝θ₂，∠OSI＝θ。

4.根据权利要求3所述的卫星的测距方法，其特征在于，所述的建立所述卫星的测距结果的实际测量模型，包括：

所述卫星在t时刻于S点向地面以小角度θ发射激光束，并且所述卫星在t时刻发生俯仰角α，滚转角β的姿态抖动，所述激光束入射到XOY平面上的R点，经过R点做X轴的平行线，与Y轴相交于R₁点，经过R点做Y轴的平行线，与X轴相交于R₂点，并且满足：

∠OSR₁＝β+θ₁

∠OSR₂＝α+θ₂

所述激光束到达地面经过反射，被卫星于M点接收，平行于X轴，光束飞行时间为Δt，该Δt是激光束传播|SR|+|RM|长度距离的时间。

|SR|+|RM|＝Δt×c

|SM|＝Δt×v