[发明专利]一种卫星光学伪装的方法

权利要求书

1.一种卫星光学伪装的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、接收在观测弧段内需要卫星呈现的光度曲线的定制任务；

步骤二、根据卫星的轨道数据解算观测弧段内太阳和探测器在卫星质心轨道坐标系下的位置；

步骤三、基于光的反射原理解算观测弧段内太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向；

步骤四、依据定制的光度曲线、卫星表面包覆面元的镜反特性及面元的面积，基于星等与OCS的关系确定观测弧段内每一时刻需要将安装在卫星表面的面元的法向转向该时刻下太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向的数量，包括：

其中，R为探测器与卫星的距离；m为星等；f_r(θ_i,θ_r)为面元的双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function，BRDF)；θ_i为入射天顶角；θ_r为反射天顶角；A为卫星表面包覆的面元的面积；OCS(Optical Cross Section)为光学横截面面积；

步骤五、在每一时刻下，将确定数量的面元由初始位置转向该时刻下太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向，将剩余数量的面元的法向偏离该方向30度以上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述定制任务中需要卫星呈现的光度曲线包括不同形状、不同姿态、不同稳定状态和不同工作状态的光度曲线。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，根据卫星的轨道数据解算观测弧段内太阳和探测器在卫星质心轨道坐标系下的位置，包括：

在卫星工具箱(Satellite Tool Kit，STK)中，添加探测器和被观测卫星并建立卫星质心轨道坐标系，在卫星质心轨道坐标系下建立指向探测器的位置矢量以及指向太阳的位置矢量；

设置探测器的光照限制条件为：探测器处于全影或者半影区；

设置卫星的光照条件为：卫星被太阳直射；

通过STK报表管理器输出可观测弧段内的卫星质心轨道坐标系下探测器的位置序列以及太阳的位置序列。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，基于光的反射原理解算观测弧段内太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向，包括：

将观测弧段内太阳位置的单位矢量和探测器位置的单位矢量加和后单位化。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，卫星表面包覆的面元阵列贴敷在卫星本体下方，选取太阳能帆板所用材质，材质包括硅Si或者砷化镓Gasa。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，在每一时刻下，将确定数量的面元由初始方向N₀＝(0,0,1)转向该时刻下太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向N_M＝(x_M,y_M,z_M)，包括：

采用电机驱动的方式，将确定数量的面元由初始方向转向该时刻下太阳位置矢量和探测器位置矢量的角平分线的方向，其中，面元可在两个自由度内，实现半球面内任意方向内的转动，面元转动的角度包括：

其中，θ_x、θ_y为面元由N₀方向转至N_M方向分别绕轴1和轴2所需的角度，轴1为卫星质心轨道坐标系的Body-X轴，轴2为卫星质心轨道坐标系的Body-Y轴。