[发明专利]主动遥感卫星天线相位中心坐标系转换的方法和系统

权利要求书

1.一种主动遥感卫星天线相位中心坐标系转换的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：通过GNSS观测数据处理得到WGS84坐标系下GNSS天线相位中心的矢量；

步骤S2：根据地面测量，得到卫星本体坐标系下GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的连线矢量；

步骤S3：基于矢量和连线矢量，计算卫星本体坐标系到WGS84坐标系的坐标转换矩阵；

步骤S4：根据坐标转换矩阵，计算得到WGS84坐标系下卫星主动遥感天线相位中心的矢量；

所述步骤S1中，通过双星GNSS接收机原始观测数据，在地面经过高精度事后处理，得到WGS84坐标系下卫星GNSS天线相位中心的矢量

所述步骤S2中，根据地面标定后测量，分别得到卫星本体坐标系下GNSS天线相位中心矢量主动遥感天线相位中心的矢量随后计算得到卫星GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的相对矢量计算公式为：

所述步骤S3中，利用瞬时轨道参数、卫星姿态角、世界时，计算得到卫星本体坐标系到轨道坐标系、到J2000惯性坐标系、到WGS84坐标系的坐标转换矩阵M，计算公式为：

其中，PR、NR和EP分别为岁差、章动和极移矩阵，ER为地球旋转矩阵；

L()为坐标系转换矩阵，L_x(α)为绕x轴旋转α角度的变换关系，L_y(α)为绕y轴旋转α角度的变换关系，L_z(α)为绕z轴旋转α角度的变换关系；

Ω为升交点赤经、i为轨道倾角、u为纬度幅角；ψ、φ、θ为卫星姿态偏航角、滚动角、俯仰角，α为卫星斜飞角度；

计算得到WGS84坐标系下卫星主动遥感天线相位中心的矢量，计算公式为：

其中，表示WGS84坐标系下主动遥感天线相位中心的矢量；

表示WGS84坐标系下GNSS天线相位中心的矢量；

表示卫星GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的相对矢量。

2.一种主动遥感卫星天线相位中心坐标系转换的系统，其特征在于，包括如下模块：

模块S1：通过GNSS观测数据处理得到WGS84坐标系下GNSS天线相位中心的矢量；

模块S2：根据地面测量，得到卫星本体坐标系下GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的连线矢量；

模块S3：基于矢量和连线矢量，计算卫星本体坐标系到WGS84坐标系的坐标转换矩阵；

模块S4：根据坐标转换矩阵，计算得到WGS84坐标系下卫星主动遥感天线相位中心的矢量；

所述模块S1中，通过双星GNSS接收机原始观测数据，在地面经过高精度事后处理，得到WGS84坐标系下卫星GNSS天线相位中心的矢量

所述模块S2中，根据地面标定后测量，分别得到卫星本体坐标系下GNSS天线相位中心矢量主动遥感天线相位中心的矢量随后计算得到卫星GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的相对矢量计算公式为：

所述模块S3中，利用瞬时轨道参数、卫星姿态角、世界时，计算得到卫星本体坐标系到轨道坐标系、到J2000惯性坐标系、到WGS84坐标系的坐标转换矩阵M，计算公式为：

其中，PR、NR和EP分别为岁差、章动和极移矩阵，ER为地球旋转矩阵；

L()为坐标系转换矩阵，L_x(α)为绕x轴旋转α角度的变换关系，L_y(α)为绕y轴旋转α角度的变换关系，L_z(α)为绕z轴旋转α角度的变换关系；

Ω为升交点赤经、i为轨道倾角、u为纬度幅角；ψ、φ、θ为卫星姿态偏航角、滚动角、俯仰角，α为卫星斜飞角度。

3.根据权利要求2所述的主动遥感卫星天线相位中心坐标系转换的系统，其特征在于，计算得到WGS84坐标系下卫星主动遥感天线相位中心的矢量，计算公式为：

其中，表示WGS84坐标系下主动遥感天线相位中心的矢量；

表示WGS84坐标系下GNSS天线相位中心的矢量；

表示卫星GNSS天线相位中心与主动遥感天线相位中心之间的相对矢量。