[发明专利]一种基于绳系卫星平台的对地观测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间对地观测系统和方法，属于航空航天领域。

背景技术

天基干涉技术已被证明为实现以地面高程信息为主的天基对地观测的有效技术与系统。目前已经实现的TanDEM-X系统利用的是编队的两颗卫星的轨道位置之间自然形成的空间构形，具有稳定、可优化、易调整的优势的同时，也受到编队轨道构形自身规律的约束。基线在卫星的轨道飞向中有规律地缓慢变化，其中一部分轨道段的基线不适合于干涉成像的要求，不通过编队构形的变轨，无法实现对不同地面纬度的同时干涉测量。目前已经实现的对地观测系统没有真正的实现在干涉的单航过与基线的稳定、基线快速实现与可调整、基线测量的易实现与高精度、全球不同纬度的同时覆盖、载荷的工作无需复杂的三同步。

过去绳系卫星系统，绳系卫星的母星与子星之间通过释放绳索的方向的选择，能形成稳定的母星与子星对地面某一点稳定的夹角，尽管这个夹角在客观上提供了稳定的观测干涉角，但是绳系卫星系统从来没有用于对地干涉成像。

由于过去的干涉合成孔径雷达卫星系统依靠地球引力自然形成的空间构形，由于子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度，因此不能实现全轨道探测。

发明内容

本发明的目的是针对以往的干涉合成孔径雷达卫星系统依靠地球引力自然形成的空间构形，由于子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度，因此不能实现全轨道探测的问题，提出一种基于绳系卫星平台的对地观测系统和方法。

本发明一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，它包括：母星、系绳、释放结构和天线；所述天线由释放结构从母星上按照所设定方向释放到指定位置并展开，母星与天线通过系绳相连且天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的，所述母星是合成孔径雷达卫星。

本发明还提供应用上述基于绳系卫星平台的对地观测系统的对地观测方法，采用以下步骤完成的：

步骤一：确认系统各部分功能正常，将天线按照所设定方向释放到指定位置；

步骤二：根据展开控制律将天线展开到指定位置，并调整天线姿态使母星与天线通过系绳相连且天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的；

步骤三：测试天线与母星之间的数据传输；

步骤四：判断数据传输是否正常；若不正常，则退出；若正常，则进入步骤五；

步骤五：母星确定观测目标，然后将目标信息传送到天线，通过控制天线姿态来完成天线对目标的跟踪测量；

步骤六：将天线测量到的数据回传给母星；

步骤七：一次测量结束，等待母星确定下一测量目标，然后返回执行步骤三。

本发明的优点是：本发明采用了成熟的绳系卫星技术，使天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变，从而克服了以往的干涉成像卫星，子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度的难题，能够有效实现全轨道干涉成像。

附图说明

图1为本发明的基于绳系卫星平台的对地观测系统示意图；

图2为本发明的基于绳系卫星平台的对地观测系统对地观测方法的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，

一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，它包括：母星1、系绳3、释放结构和天线2；所述天线2由释放结构从母星1上按照所设定方向释放到指定位置并展开，母星1与天线2通过系绳3相连且天线2向地面某一点连线与母星1向地面该点连线的夹角是稳定不变的，所述母星1是合成孔径雷达卫星。

具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，

所述系绳3可以是光纤材料也可以是导电材料，系绳3亦可为双股缠绕或多股缠绕。

具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，

所述的天线2采用可折叠抛物面天线或相控阵天线。

具体实施方式四：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，

天线与母星1之间的数据与能量传输通过绳系传输，也可以是无线传输。

具体实施方式五：下面结合图2说明本实施方式，

一种基于绳系卫星平台的对地观测系统的对地观测方法，采用以下步骤完成的：

步骤一：确认系统各部分功能正常，将天线按照所设定方向释放到指定位置；