[发明专利]一种火点敏感器经纬度测定方法

权利要求书

1.一种火点敏感器火点经纬度测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定火点检测敏感器在卫星的安装矩阵和安装位置；

(2)获得敏感器输出火点在敏感器基准镜坐标系中的方位矢量u_p和火点时刻t_fire；

(3)卫星计算机存储有卫星姿态数据，通过查表得到火点时刻的卫星姿态信息；

(4)根据火点时刻确定该时刻的卫星轨道位置、卫星从J2000惯性坐标系到卫星轨道坐标系的转换矩阵、岁差章动矩阵以及格林尼治恒星时角；

(5)根据火点时刻的卫星轨道信息、卫星姿态信息、敏感器安装信息、敏感器输出的火点方位矢量信息，获得地心指向地面火点的位置矢量信息；具体地：

(5.1)确定地心指向卫星质心的位置矢量其中，x_fire为卫星在J2000惯性坐标系下X轴方向的坐标，y_fire为卫星在J2000惯性坐标系下Y轴方向的坐标，z_fire为卫星在J2000惯性坐标系下Z轴方向的坐标；

(5.2)确定J2000惯性坐标系下卫星质心指向火点敏感器中心点的位置矢量

其中，C_{OI_fire}为卫星从J2000惯性坐标系到卫星轨道坐标系的转换矩阵；C_{BO_fire}为火点时刻对应的卫星姿态矩阵；为敏感器基准镜原点在卫星本体坐标系的坐标矢量；

(5.3)确定J2000惯性坐标系下地心指向火点敏感器中心点的位置矢量

(5.4)考虑地球为标准椭球，获得J2000惯性坐标系下从火点敏感器中心点指向地面火点的位置矢量

u_o＝C_{BO_fire}^T·C_PBfire^T·u_p；

u_I＝C_{OI_fire}^T·u_o；

A＝1+d·u_I(3)²；

火点视线距离：

其中，C_PBfire为从敏感器的基准镜坐标系Ox_ay_az_a到卫星本体坐标系的方向余弦矩阵；地球的半长轴：a_e＝6378.145；地球的半短轴：b_e＝6356.76，u_o、u_I、A、B、C、d均为临时变量；

(5.5)确定J2000惯性坐标系下地心指向地面火点的位置矢量

(6)根据地心指向地面火点的位置矢量，获得火点的地理经纬度信息。

2.根据权利要求1所述的一种火点敏感器火点经纬度测定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述安装矩阵为从敏感器基准镜坐标系Ox_ay_az_a到卫星本体坐标系的方向余弦矩阵C_PBfire，所述安装位置为敏感器基准镜原点在卫星本体坐标系的坐标矢量其中，敏感器基准镜坐标系定义为：基准镜中心为坐标原点，敏感器光轴方向为+Z_a轴，基准镜中心指向将敏感器固联至星体的接插件的方向为+X_a轴，+Y_a轴与+X_a轴、+Z_a轴成右手直角坐标系。

3.根据权利要求1所述的一种火点敏感器火点经纬度测定方法，其特征在于，步骤(2)中，通过敏感器直接输出的火点在敏感器基准镜坐标系的方向矢量信息获得敏感器输出火点在敏感器基准镜坐标系中的方位矢量u_p和火点时刻t_fire，所述敏感器直接输出的火点在敏感器基准镜坐标系的方向矢量信息包括火点方位矢量x、火点方位矢量y以及火点时刻t_fire。

4.根据权利要求1所述的一种火点敏感器火点经纬度测定方法，其特征在于，步骤(3)中，若火点时刻t_fire无对应卫星姿态数据，通过查表结合线性差值法获得火点时刻t_fire对应的姿态矩阵C_{BO_fire}。