[发明专利]一种双视线正交的激光雷达卫星姿态设计方法及控制系统

权利要求书

1.一种双视线正交的激光雷达卫星姿态设计方法，采用卫星A和卫星B两个激光雷达卫星，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立双视线正交的激光雷达卫星成像模型；

S2、建立以地心O为原点，地心O到卫星A为Y轴，卫星A飞行速度方向为X轴的右手坐标系O-XYZ；根据卫星A的姿态角，计算卫星A到摄影点D在O-XYZ坐标系下的矢量

S3、为卫星B到摄影点D在O-XYZ坐标系下的矢量，利用空间矢量计算卫星B到卫星A的相对相位角；

S4、建立以地心O为原点，地心O到卫星B为Y轴，卫星B飞行速度方向为X轴的右手坐标系O-X'Y'Z'；利用坐标变换的方法计算和S3所述的相对相位角，计算O-X'Y'Z'坐标系下摄影点D和卫星B的坐标；

S5、根据O-X'Y'Z'坐标系下摄影点D和卫星B的坐标，计算卫星B的姿态参数。

2.根据权利要求1所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态设计方法，其特征在于，所述卫星A和卫星B在同一轨道内编队飞行。

3.根据权利要求1所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态设计方法，其特征在于，所述卫星B的姿态参数包括卫星B视线等效俯仰角θ_B、卫星B卫星视线等效侧摆角卫星B等效指向角α_B。

4.根据权利要求1～3之一所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态设计方法，其特征在于，S3中，利用求解方程的方法，计算卫星B到卫星A的相对相位角。

5.一种双视线正交的激光雷达卫星姿态控制系统，其特征在于，包括双视线正交的激光雷达卫星成像建模模块、坐标系模块、数据计算模块；

所述双视线正交的激光雷达卫星成像建模模块用于建立包括卫星A、卫星B、摄影点D、地心O的空间模型；

所述坐标系模块用于建立以地心O为原点，地心O到卫星A为Y轴，卫星A飞行速度方向为X轴的右手坐标系O-XYZ；用于立以地心O为原点，地心O到卫星B为Y轴，卫星B飞行速度方向为X轴的右手坐标系O-X'Y'Z'；

所述数据计算模块用于计算卫星B到卫星A的相对相位角；用于计算坐标系O-XYZ和坐标系O-X'Y'Z'之间的坐标变换，用于计算卫星B的姿态参数。

6.根据权利要求5所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态控制系统，其特征在于，所述数据计算模块首先根据卫星A的姿态角，计算卫星A到摄影点D在O-XYZ坐标系下的矢量

然后利用空间矢量计算卫星B到卫星A的相对相位角；为卫星B到摄影点D在O-XYZ坐标系下的矢量。

7.根据权利要求6所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态控制系统，其特征在于，所述数据计算模块利用方程求解的方法计算相对相位角，利用坐标系变换的方法计算O-X'Y'Z'坐标系下摄影点D和卫星B的坐标；最后计算卫星B的姿态参数。

8.根据权利要求5～7之一所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态控制系统，其特征在于，所述卫星A和卫星B在同一轨道内编队飞行。

9.根据权利要求5～7之一所述的一种双视线正交的激光雷达卫星姿态控制系统，其特征在于，所述卫星B的姿态参数包括卫星B视线等效俯仰角θ_B、卫星B卫星视线等效侧摆角卫星B等效指向角α_B。