[发明专利]一种基于光谱特征的人造卫星指向分析方法

权利要求书

1.一种基于光谱特征的人造卫星指向分析方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1，人造卫星光谱数据采集：利用光谱仪，采集人造卫星光谱数据，记为观测谱Y_test；

步骤2，光谱数据预处理：进行去噪处理；

步骤3，建立卫星的三维模型，确定各面元的法线方向及材料谱；

步骤4，利用在轨测量，确定卫星质心到测站的方向矢量o^*和卫星质心到太阳的方向矢量s^*；

步骤5，记卫星的偏航角Yaw、俯仰角Pitch、滚动角Roll，计算旋转矩阵R，有：

R＝R_x(Roll)*R_y(Pitch)R_z(Yaw)

其中：

步骤6，计算在本体参考系下的卫星指向测站的方向矢量o和卫星指向太阳的方向矢量s

步骤7，由朗伯散射模型计算预测谱：

其中，A为k个材料谱所组成矩阵，a_i表示第i面元的面积，n_i表示第i面元的法线矢量，其中，点积运算符〈·,·〉还要求满足，对任意实数y∈R，y表示由点积运算结果值：

步骤8，计算预测谱Y_pred与观测谱Y_test之差的欧氏范数作为姿态指向判别度量，记残余：

残余＝||Y_pred-Y_test||₂

步骤9，估计卫星指向，以最小残余所对应的偏航角Yaw、俯仰角Pitch、滚动角Roll作为卫星姿态的空间指向。

2.如权利要求1所述的一种基于光谱特征的人造卫星指向分析方法，其特征在于：所述步骤2中，去噪处理的过程如下：

2.1)阈值化；

选取阈值Th，若光谱数据x大于该阈值，则设置该项数据为所选择的阈值Th；若小于0，则设置该值为0；其它情形，保持不变；

2.2)将可见光范围数据规整到[400-700]nm，以消除二级谱的混入。