[发明专利]星载自主引导成像地面验证方法

权利要求书

1.一种星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：在场景中建立卫星；

步骤B：通过卫星指向视轴与经过成像目标最近点的时刻，验证自主引导成像时刻计算的正确性；

所述步骤B包括如下步骤：

步骤B-1：设置场景的解算起始时刻，记为时刻t0；

步骤B-2：修改卫星相机视场敏感器的水平角为0.0001°；单步播放场景，观察该卫星相机视场经过目标的时刻，记为时刻t1，其中，时刻t1与成像时刻之差即为成像时刻解算误差；

步骤B-3：修改卫星相机视场敏感器的垂直角为0.0001°；设置场景时刻为成像时刻，量取地面目标与相机视场的距离L，该距离L与卫星飞行高度的比值折合为角度，即为摆角控制量的解算误差；若摆角控制量的解算误差超过设定阈值，则认为自主引导成像时刻计算的不正确，否则，认为自主引导成像时刻计算的正确；

所述的星载自主引导成像地面验证方法，还包括如下步骤：

步骤C：通过输出成像时刻卫星指向视轴与地球的交点的矢量在相机坐标系下的三轴速度分量来计算偏流角，验证星上偏流角计算正确性；

所述步骤C如下步骤：

步骤C-1：提取卫星指向视轴与地球地面交点处的经纬度；

步骤C-2：建立地面站，地面站的位置在卫星指向视轴与地球地面交点处：

步骤C-3：建立矢量Vector_Sat2Tar，其中，所述矢量Vector_Sat2Tar为从卫星到卫星指向视轴与地球地面交点处的矢量；

步骤C-4：相机坐标系为笛卡尔xyz坐标系，得到矢量Vector_Sat2Tar在相机坐标下的x轴、y轴、z轴的速度分量Derivative x、Derivative y、Derivative z；

步骤C-5：将y轴的速度分量与x轴的速度分量的比值的反正切值作为偏流角；

步骤C-6：如果步骤C-5中计算得到偏流角与星上计算的偏流角一致，则认为星上偏流角计算正确，否则，认为星上偏流角计算不正确。

2.根据权利要求1所述的星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，所述距离L与卫星飞行高度的比值根据如下计算式折合为角度：

(距离L与卫星飞行高度的比值/600)*(180/π)。

3.根据权利要求1所述的星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，所述场景为以卫星动力学数据和整星遥测数据驱动STK软件所建立的场景，其中，所述卫星动力学数据包括卫星的J2000地球惯性系坐标系下的位置、速度、卫星三轴欧拉姿态角，整星遥测数据包括目标WGS84坐标系下的位置、相机后视角、摆镜侧摆角。

4.根据权利要求1所述的星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，卫星相机坐标系以卫星本体系为基准，312转序下的偏航滚动俯仰欧拉角为[0 φ 0]，其中，312代表坐标变换的旋转顺序，依次为z轴、x轴、y轴；φ表示卫星相机侧摆角。

5.根据权利要求1所述的星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，所述相机视场，具体为：

以卫星相机坐标系为基准参考坐标系，312转序下的偏航滚动俯仰欧拉角为[0 0 η]，视场形状为矩形；所述η表示相机后视角，按照右手定则以卫星本体系+y轴为基准；312代表坐标变换的旋转顺序，依次为z轴、x轴、y轴；φ表示卫星相机侧摆角。

6.根据权利要求1所述的星载自主引导成像地面验证方法，其特征在于，所述矢量Vector_Sat2Tar的起始点为卫星中心，结束点为卫星相机视轴与地球地面的交点。