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《敏捷衛(wèi)星姿態(tài)對像移速度與偏流角的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、v01．24No．3航天器工程第24卷第3期34SPACECRAFTENGINEERING2015年6月敏捷衛(wèi)星姿態(tài)對像移速度與偏流角的影響黃敏葛玉君楊芳黃群東(航天東方紅衛(wèi)星有限公司，北京100094)摘要針對敏捷衛(wèi)星需要具備在復(fù)雜姿態(tài)下推掃成像的能力，建立了衛(wèi)星在不同姿態(tài)下的像移速度和偏流角的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真分析，討論了姿態(tài)改變對衛(wèi)星成像帶來的影響。仿真分析表明：姿態(tài)改變是影響像移速度和偏流角的最大因素，敏捷衛(wèi)星從一個姿態(tài)變化到另一個姿態(tài)成像時，需要根據(jù)預(yù)期的姿態(tài)調(diào)整相機(jī)的積分時間以滿足成像質(zhì)量要求，同
2、時偏流角也需要做相應(yīng)調(diào)整以補(bǔ)償姿態(tài)改變帶來的偏流角變化。關(guān)鍵詞像移速度；偏流角；積分時間；敏捷衛(wèi)星；姿態(tài)控制中圖分類號：V443．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2015．03．006AnalysisonImageMotionVelocityandDriftAngleforAgileSatelliteHUANGMinGEYujunYANGFangHUANGQundong(DFHSatelliteCo．Ltd．，Beijing100094，China)Abstract：Th
3、eagilesatelliteneedstohavethecapabilitytorealizepush—broomimagingincomplexsatelliteattitudecondition．Inthispaper，amathematicmodeltocalculatetheimagemotionve—locityandthedriftangleofagilesatelliteisbuilt，andtheimagemotionvelocityandthedriftan—gleindifferentatt
4、itudesaresimulatedinordertoanalyzetheirinfluenceonimageacquisition．Thesimulationandanalysisshowthatthevarioussatelliteattitudesaffecttheimagemotionve—locityandthedriftanglemost．Whentheagilesatellitechangesitsattitudefromonetoanother，accordingtotheexpectedatti
5、tude，itscamerashouldadjustitsintegrationtimetoattainhighim—agingquality，andatthesametime，theyawangleshouldbecontrolledtocompensatethechangeofdriftanglecausedbytheattitudechange．Keywords：imagemotionvelocity；driftangle；integrationtime；agilesatellite；attitudecon
6、trol引言許多先進(jìn)的小衛(wèi)星已經(jīng)具備了快速姿態(tài)機(jī)動與穩(wěn)定的敏捷能力，可以實現(xiàn)快速滾動成像、同軌多條帶成像、同軌立體成像等，從而提高衛(wèi)星對地觀測的時間分辨率、擴(kuò)大其觀測區(qū)域并使其兼具偵察與測繪的能力[1。2]。敏捷衛(wèi)星快速姿態(tài)機(jī)動以改變成像姿態(tài)，將使得像面的空間方位發(fā)生變化，像移速度與偏流角也將隨著改變。根據(jù)TDICCD成像原理，推掃方向應(yīng)當(dāng)與目標(biāo)點的像移方向一致，像移速度大小必須與CCD相機(jī)的電荷行轉(zhuǎn)移速度相匹配口。4]，否則成像的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)將下降，圖像變得模糊[5]。高分辨率對地觀測衛(wèi)星對像移的要求
7、則更高，需要對敏捷衛(wèi)星不同姿態(tài)下的像移速度與偏流角進(jìn)行分析。目前，衛(wèi)星姿態(tài)對像移速度與偏流角的影響分析主要有兩種方法：一種是在物面上的計算，采用復(fù)收稿日期：2014—10—09；修回日期：2015-04—28作者簡介：黃敏，男，碩士，研究方向為航天器總體設(shè)計。Email：minmin677@163．corn。第3期黃敏等：敏捷衛(wèi)星姿態(tài)對像移速度與偏流角的影響雜的球面三角幾何和速度合成進(jìn)行計算¨。9]，不同衛(wèi)星姿態(tài)下需要建立多個模型進(jìn)行計算，并且計算的是目標(biāo)點所在物面的像移速度和偏流角，難以滿足真實像面像移的分析需
8、要；另一種是在像面上的計算，即在相機(jī)坐標(biāo)系下計算目標(biāo)點相對于像面的像移速度和偏流角，給出像面上的像移速度和偏流角，更加符合TDICCD的成像原理。第二種方法中，文獻(xiàn)[10]提出了星下點成像的像移速度矢量計算模型，是像移速度和偏流角分析的基本方法；文獻(xiàn)[11]給出了俯仰成像和滾動成像像移速度與偏流角計算方法，但是沒有對姿態(tài)改變造成的影響進(jìn)行分析，也沒有討論滾動角和俯仰角同時
