[发明专利]一种卫星所使用的面区域扫描观测方法

说明书

本发明涉及一种卫星所使用的面区域扫描观测方法，属于惯性空间动态成像技术领域。本发明通过卫星绕本体两个主轴进行有控制的转动，解决了慧眼卫星对局部扫描区域扫描的观测任务要求。本发明通过进行路径规划，令星体+X轴(扫描轴)指向某惯性空间位置，控制星体绕Y轴匀速转动形成行扫描，当行扫描结束时再绕星体Z轴旋转进行换行，逐行连续扫描直至覆盖整个所需观测的天区。在本发明中，包含了行扫描，调头转向过程等一系列操作步骤，针对每个步骤均设计有不同的目标姿态算法，能够按照不同扫描速度，行距，扫描区域大小和位置等信息进行动态规划，根据给定的扫描区域起点位置，就可自主完成一个观测区域的扫描任务，从而一次性地获取该区域的整体观测信息。

技术领域

本发明涉及一种卫星所使用的面区域扫描观测方法，特别涉及卫星空间区域扫描观测的应用，属于惯性空间动态成像技术领域。

背景技术

我国卫星应用领域大多的是执行对地观测任务，拥有空间观测用途的卫星数量很少，其中慧眼卫星是完全针对空间探测任务而设计的卫星，是我国天文研究借助卫星平台获取空间资料的一次重大尝试。和对地观测不同的是，宇宙浩渺，空间观测的未知数很多，且观测源分布广泛，靠惯性定点观测一次只能获取很少的观测信息，如果采用多次定点观测来拼凑某个区域的信息，不但操作复杂，而且数据连续性差，无法一次性地获得某一特定区域的完整数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种卫星所使用的面区域扫描观测方法。

本发明的技术解决方案是：

一种卫星所使用的面区域扫描观测方法，该方法的步骤包括：

(1)使卫星的扫描轴(卫星的+X轴)指向扫描区域的起点，扫描区域的起点为扫描区域的四个角中的任一角；

(2)按照第一行行扫描方向进行行扫，第一行行扫描方向是指当扫描区域的起点为扫描区域的左上角时，第一行行扫描方向为由左向右，行扫的纵向行进方向为由上而下；当扫描区域的起点为扫描区域的左下角时，第一行行扫描方向为由左向右，行扫的纵向行进方向为由下而上；当扫描区域的起点为扫描区域的右上角时，第一行行扫描方向为由右向左，行扫的纵向行进方向为由上而下；当扫描区域的起点为扫描区域的右下角时，第一行行扫描方向为由右向左，行扫的纵向行进方向为由下而上；并规定第一行行扫描方向为由左向右时为正方向，第一行行扫描方向为由右向左时为负方向，行扫的纵向行进方向由下而上时为正方向，行扫的纵向行进方向为由上而下时为负方向；

(3)当步骤(2)中的第一行行扫结束后进入调头转向过程，调头转向过程结束后进入到第二行行扫，第二行行扫描方向与第一行行扫描方向相反；

(4)当步骤(3)中的第二行行扫结束后进入调头转向过程，调头转向过程结束后进入到第三行行扫，第三行行扫描方向与第二行行扫描方向相反；

…

直至进入到最后一行行扫；

(5)当步骤(4)中的最后一行行扫结束后，扫描过程结束。

所述的步骤(1)中，扫描区域的起点的目标姿态C_TI0为一设定值；

所述的步骤(2)中，第一行行扫中第一个指向点的横向位置值为T_11r＝0，纵向位置值为T_11l＝0，目标姿态为C_TI11＝C_y(T_11r)·C_z(T_11l)·C_TI0；其中，C_y(T_11r)为卫星绕y轴旋转T_11r弧度的方向余弦阵；C_z(T_11l)为卫星绕z轴旋转T_11l弧度的方向余弦阵；