[发明专利]雷达卫星对目标观测自主启动触发方法和系统

说明书

本发明提供了一种雷达卫星对目标观测自主启动触发方法和系统，包括如下步骤：步骤S1：将目标地理经纬度转化为地固系位置；步骤S2：计算卫星与目标点地距离矢量在地固坐标系下的分量；步骤S3：计算卫星与目标点地距离矢量在卫星天线坐标系下的分量；步骤S4：结合距离矢量大小，计算目标下视角角度，判断是否对目标访问；步骤S5：计算目标过境时刻和下视角大小。本发明可以简单方便得星上自主计算目标观测的过境时刻，触发目标观测的任务，替代地面应用系统频繁上注指令，可以有效地解决星上自主计算触发问题，保证对目标的正常观测。本发明也可生成自主程控的测试数据，用于其他方法的数据校验。

技术领域

本发明涉及雷达卫星技术领域，具体地，涉及一种雷达卫星对目标观测自主启动触发方法和系统。

背景技术

雷达卫星的对目标的过境观测，传统上还是使用地面计算目标过境时间，通过上注指令，触发任务，实现对目标的过境时刻的载荷开关机。但是，随着雷达卫星技术的发展，对目标的个数越来越多，观测频次也越来越多，因此上注指令动作也越来越多，这样无形之中增加了地面应用系统的工作。

基于以上的应用需求，雷达卫星对目标观测自主启动触发需求产生，目标观测自主启动触发是不需要地面上注指令，卫星通过已知的目标地理经纬度，根据星上的实时轨道参数、载荷成像范围等卫星设计参数，自主计算目标的过境时刻，触发目标观测的任务，启动雷达卫星的载荷开关机成像，替代地面应用系统频繁上注指令，解放地面应用系统繁重工作。

专利文献CN103281126A(申请号：CN201310247258.7)公开了一种计算卫星过顶时刻的方法，计算首个时间周期内的卫星访问窗口，推算所有时间周期内的卫星访问窗口，再对访问窗口进行优化计算。该算法适用于长时间计算，计算量较小但精度较差，本发明与其不同之处在于更适合于短时间内的访问窗口计算，短时间计算可以达到计算量小而精度更高的效果。

专利文献CN101204994A公开了(申请号：CN200710301746.6)一种计算绕月卫星对地心指向的方法，根据地面上注星历数据推算卫星位置，计算卫星对地球的可见区域，并计算出双轴天线的指向角度。该专利为对地心指向，没有对地表位置进行定向，且主要结合月球相关坐标系进行计算。本发明与其不同之处在于主要结合地球及地表位置相关坐标系进行计算，完成了地面站的位置计算及卫星对地面站的定向计算。

专利文献CN104369877A公开了(申请号：CN201410445809.5)一种深空探测器天线对地心指向的方法，此方法是用于实现深空探测器天线对地心的定向。该专利针对天线对地心的定向而并非是地表的给定位置，而且直接给出了探测器天线对地心的指向矢量，没有通过轨道参数计算卫星位置的算法。本发明与其不同之处在于，设计了针对卫星对地表给定位置目标的指向计算方法，完成了地面目标的定位计算，而且设计了通过给定时刻的卫星轨道参数计算卫星-地面目标指向矢量的计算过程。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种雷达卫星对目标观测自主启动触发方法和系统。

根据本发明提供的雷达卫星对目标观测自主启动触发方法，包括如下步骤：

步骤S1：将目标地理经纬度转化为地固系位置；

步骤S2：计算卫星与目标点地距离矢量在地固坐标系下的分量；

步骤S3：计算卫星与目标点地距离矢量在卫星天线坐标系下的分量；

步骤S4：结合距离矢量大小，计算目标下视角角度，判断是否对目标访问；

步骤S5：计算目标过境时刻和下视角大小。

优选的，所述步骤S1包括：

在计算目标地理位置时，地球椭球面模型采用如下公式：