[发明专利]一种基于卫星轨道特性获取卫星太阳角和时间的方法

摘要

一种基于卫星轨道特性获取卫星太阳角和时间的方法，步骤为(1)根据卫星的太阳同步轨道特性，由卫星的轨道高度推算出轨道倾角；(2)利用卫星轨道根数，计算卫星降轨过赤道处星下点的经度和北京时间，并换算为地方时得到降交点地方时；(3)计算得到卫星星下点过任意纬度时的纬度地方时；(4)根据卫星轨道倾角入轨偏差和运行过程中卫星轨道倾角每天变化率，计算得到卫星地方时的变化和任意纬度实际地方时；(5)计算获得卫星侧摆后的实际地方时；(6)计算得到太阳高度角、太阳方位角以及观测地点的北京时间。本发明可在未知卫星星历数据和具体成像时间的情况下，根据遥感卫星标称轨道及其变化，即可精确计算卫星太阳高度角、方位角和成像时间。

主权项

一种基于卫星轨道特性获取卫星太阳角和时间的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据卫星的太阳同步轨道特性，由卫星的轨道高度推算出卫星的轨道倾角a＝Re+h；其中为卫星轨道面转动的速率，Re为地球赤道半径，a为卫星轨道半长轴，h为卫星轨道高度；(2)利用卫星轨道根数，计算卫星降轨过赤道处星下点的经度和北京时间，并换算为地方时后得到降交点地方时LocalTime；(3)根据步骤(1)和步骤(2)的结果，计算得到卫星星下点过任意纬度时的纬度地方时LocalTimeLat＝LocalTime+Time，其中Time＝‑arcsin(sinlat*cosi/sini/coslat)*4*60，lat为纬度；(4)根据卫星轨道倾角入轨偏差Δi和运行过程中卫星轨道倾角每天变化率di，计算得到卫星地方时的变化LocalTimeChange和任意纬度的实际地方时LocalTimeReal，LocalTimeChange=-2*πtani(Δi*Δt+12diΔt2)*4*60,]]>LocalTimeReal＝LocalTimeLat+LocalTimeChange，Δt为卫星运行时间；(5)计算获得卫星侧摆后的实际地方时LocalTimeLat1＝LocalTimeReal+LocalTimecebai，其中：LocalTimecebai＝Lon1*4*60，Lon1＝Earth_ins tan ce*360/(2*π*Re)/cos(Lat)，Earth_ins tan ce＝(180‑∠ABO‑Angle)*π*Re/180，Angle为卫星侧摆角度，卫星向东侧摆为正数，向西侧摆为负数；Earth_instance为卫星侧摆后距离星下点的距离，将Earth_instance换算为这一纬度上对应的经度值为Lon1，LocalTimecebai为受卫星侧摆影响卫星地方时的变化；(6)计算得到太阳高度角H和太阳方位角A，H＝arcsin(sin(lat)×sin(δ)+cos(lat)×cos(δ)×cos(T))，A＝arccos((sinδ‑sin H×sin lat)/(cos H×cos lat))，其中δ为太阳赤纬；(7)计算得到观测地点的北京时间BJTime＝LocalTimeLat1‑(Lon‑120)×4×60，单位为秒，式中Lon为经度。