[发明专利]针对面目标区域探测的快速响应卫星轨道设计方法

说明书

本发明公开了一种针对面目标区域探测的快速响应卫星轨道设计方法，将目标区域内对角的两个点作为目标点；所述卫星轨道对所述目标区域全覆盖；设定轨道倾角搜索范围；在轨道倾角搜索范围内，间隔固定的轨道倾角的角度差值，遍历轨道倾角的角度值，并计算每个倾角角度值所对应的卫星轨道星下点轨迹多次过境目标纬度圈时星下点轨迹的经度值；计算目标点地心经度和星下点轨迹过境目标点纬度圈时地心经度值之间的差值；选取地心精度差值满足要求的卫星轨道。本发明结合卫星侦察条带宽度指标和卫星轨道高度上下限，通过遍历和迭代方法快速设计出在指定侦察时间内对面目标区域实施全覆盖侦察的圆回归卫星轨道。

技术领域

本发明涉及卫星轨道设计方法，具体涉及一种针对面目标区域探测的快速响应卫星轨道设计方法。

背景技术

针对目标区域探测的快速响应卫星通常为了获得较高的地面分辨能力和周期访问能力，一般采用圆形低轨回归轨道。当前快速响应卫星轨道设计方法主要针对点目标区域侦查应用，对面目标区域侦察的研究比较缺乏。此外，现有快速响应卫星轨道设计过程中忽略了发射轨道参数的影响，并且在计算卫星过境目标区域侦察窗口的时候没有根据地球运动模型参数进行精确修正。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种针对面目标区域探测的快速响应卫星轨道设计方法。

本发明的技术方案如下：

一种针对面目标区域探测的快速响应卫星轨道设计方法，将目标区域对角的两个点作为目标点；所述卫星轨道对所述目标区域全覆盖；设定轨道倾角搜索范围；在所述轨道倾角搜索范围内，间隔固定的轨道倾角的角度差值，遍历轨道倾角的角度值，并计算每个倾角角度值所对应的卫星轨道星下点轨迹多次过境目标纬度圈时星下点轨迹的经度值；计算所述目标点地心经度值和星下点轨迹过境目标纬度圈时地心经度值之间的差值；选取所述地心经度值之间的差值在设定范围内的卫星轨道。

其进一步的技术方案为：如果卫星载荷类型为CCD光学设备，则以卫星发射部署完成时刻为起点，计算目标区域24小时内太阳高度角满足门限要求的UTC时间观测窗口；如果判断当前轨道卫星过境目标点时刻不在观测窗口内，对于当前入轨模式轨道倾角，间隔固定的轨道倾角的角度差值，遍历轨道倾角的角度值，并计算每个倾角角度值所对应的卫星轨道星下点轨迹多次过境目标纬度圈时星下点轨迹的经度值；计算所述目标点地心经度值和星下点轨迹过境目标点纬度圈时地心经度值之间的差值；选取所述地心经度值之间的差值在设定范围内的卫星轨道。

其进一步的技术方案为：具体包括：

步骤101、模块初始化：

步骤102、判断卫星轨道星下点轨迹过境目标纬度圈的次数，如果次数在最大次数范围内，则进入步骤103；如果次数超过最大次数，则进入步骤111；

步骤103、判断所计算过的卫星入轨模式，如果未计算过所有的入轨模式，则进入步骤104；如果已经计算过所有的卫星入轨模式，则卫星轨道星下点轨迹过境目标纬度圈的次数加一次，并重新计算卫星入轨模式，之后返回步骤102；

步骤104、对于当下入轨模式中的轨道倾角遍历范围内所有卫星轨道，计算此次过境目标纬度圈时星下点经度分布，选取遍历范围内过境时刻星下点经度与目标点经度偏差值最小的轨道；

步骤105、判断步骤104中的偏差值是否满足指标要求，如果偏差值满足要求，则进入步骤106；如果偏差值不满足要求，则继续计算下一种卫星入轨模式，之后返回步骤103；

步骤106、判断当前卫星载荷类型是否为CCD光学设备，如果是，则进入步骤107；如果否，则进入步骤110；

步骤107、判断当前轨道卫星过境目标点时刻是否在观测窗口内，如果判断结果为否，则进入步骤108；如果判断结果为是，则进入步骤110；