[发明专利]空间对地观测仪器的自动避日方法

摘要

空间对地观测仪器的自动避日方法，属于空间天气监测技术领域。解决了现有技术中地面干预避日方法的复杂性和适时性差的缺点。本发明的避日方法先通过轨道坐标系至卫星坐标系的转换矩阵T₁和卫星坐标系至仪器坐标系的标定转换矩阵T₂将轨道坐标系中的太阳矢量转换至仪器坐标系中的太阳矢量S₂，然后计算太阳矢量S₂与仪器坐标系YcZc面的夹角α＝asin(s_2x)，令仪器光轴以YcZc面的夹角为β，则太阳光线与仪器光轴在XcZc面内的夹角γ＝α‑β(南极),或γ＝β‑α(北极)，再根据蔽日判断条件，确定当前是否需要蔽日，若需要，控制仪器向相反方向转动，若不需要，仪器按原方向转动。该避日方法有效提高了系统的安全性，在轨自动测量，实时性强，成本低，易于实现。

主权项

1.空间对地观测仪器的自动避日方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、将太阳矢量[X_s,Y_s,Z_s]从轨道坐标系转换至卫星坐标系，得到卫星太阳矢量S₁＝[S_1x S_1y S_1z]^T＝T₁×[X_s Y_s Z_s]^T；式中，T₁为轨道坐标系至卫星坐标系的转换矩阵；步骤二、将卫星太阳矢量S₁从卫星坐标系转换至仪器坐标系，得到仪器太阳矢量S₂＝[S_2x S_2y S_2z]^T＝T₂×[S_1x S_1y S_1z]^T；式中，T₂为卫星坐标系至仪器坐标系的转换矩阵；步骤三、计算太阳光线与当前时刻仪器瞬时视场光轴在XcZc平面内的夹角γ；卫星位于北极，γ＝β‑α；卫星位于南极，γ＝α‑β；式中，α＝arcsin(S_2x)，为仪器太阳矢量S₂与仪器坐标系YcZc平面的夹角，β为当前时刻仪器瞬时视场光轴与YcZc平面的夹角，规定机械轴零位时β＝0°，沿飞行方向扫描通过零位后β大于0，逆飞行方向扫描通过零位后β小于0；步骤四、判断是否需要避日，避日判据：(1)仪器位于阳照区，且Zs>0；(2)在北极区域，仪器扫描方向为逆飞行方向，且β<0，或者在南极区域，仪器扫描方向为沿飞行方向，且β>0；(3)γ≤γ₀，γ₀为预先设定的避日角度阈值；如果上述条件都满足，则需要避日，此时控制仪器向反方向转动，远离太阳辐射；如果上述条件未都满足，则不需要避日，此时控制仪器沿原方向转动；步骤五、循环步骤一至步骤四，至仪器在轨运行结束。