[发明专利]适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量方法及系统

说明书

本发明提供了一种适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量方法及系统，包括：步骤S1：模拟载荷成像模式和视线指向特性；步骤S2：消除平移运动引起的视线测量误差；步骤S3：补偿扫描镜运动对平台的动力学影响。步骤S4：提高卫星视线指向的测量精度，获取适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量结果信息。本发明可动态测量卫星视线上的两个点的坐标，通过两点准确确定了卫星视线的精确指向，消除了平移引起的测量误差。

技术领域

本发明涉及空间飞行器总体技术领域，具体地，涉及一种适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量方法及系统。

背景技术

图像定位配准是影响气象卫星遥感图像产品质量的关键指标，直接反映了遥感图像信息与目标之间的空间对应关系。对气象卫星业务图像产品定位的定量应用有着重要作用，如对区域复杂天气情况的精确定位，准确跟踪恶劣天气以及生成云图动画等。为了确保卫星图像定位与配准技术方案的准确性，需在地面进行全物理仿真试验，通过卫星视线的指向变化获取图像定位与配准性能。本专利针对全物理仿真试验的需求，提出了适用于全物理仿真的卫星实现指向方向的测量误差校正方法，提高了试验精度。

专利文献CN201810617228.3公开了一种充液航天器姿态动力学全物理仿真试验系统及方法,该系统包括一套液体晃动力矩模拟系统，介绍了基于三轴气浮台的全物理仿真方法，但仅对卫星的动力学特性进行了验证，未考虑载荷的波束指向模拟方案。

专利文献CN201510954766.8公开了一种卫星图像导航与配准全物理试验装置。该专利仅限于光学遥感卫星的图像导航与配准试验，未涉及到卫星视线指向模拟方法，与本发明存在明显的差异。

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一种适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量方法及系统。

根据本发明提供的一种适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量方法，包括：步骤S1：根据载荷成像模式模拟控制信息、视线指向特性控制信息，通过二维扫描运动机构模拟载荷成像模式和视线指向特性，获取载荷成像模式模拟结果信息、视线指向特性结果信息；步骤S2：根据载荷成像模式模拟结果信息、视线指向特性结果信息，消除平移运动引起的视线测量误差，获取平移运动引起的视线测量误差消除结果信息；构造二维扫描镜转动的补偿，消除了平移运动引起的视线测量误差；步骤S3：构造前馈力矩补偿方案，根据平移运动引起的视线测量误差消除结果信息，补偿扫描镜运动对平台的动力学影响，获取扫描镜运动对平台的动力学影响补偿结果信息。步骤S4：根据扫描镜运动对平台的动力学影响补偿结果信息，提高卫星视线指向的测量精度，获取适用于全物理仿真的卫星视线指向模拟测量结果信息。

优选地，所述步骤S1包括：步骤S1.1：通过两面反射镜协同工作模拟载荷视线指向特性；通过驱动两面反射镜的转角，实现视线指向方向的改变。

优选地，所述步骤S2包括：步骤S2.1：进行二维扫描镜转动补偿，消除激光在扫描镜平面运动引起的视线测量误差。

优选地，所述步骤S3包括：步骤S3.1：结合三轴气浮台的姿态信息进行补偿，获取扫描镜运动对平台的动力学影响补偿结果信息。

优选地，所述步骤S4包括：步骤S4.1：通过校正平动位移引起的测量误差，提高卫星视线指向的测量精度。