[发明专利]一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法

说明书

一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法涉及技术领域，解决了现有对高轨目标成像效果差的问题，本发明便于低轨遥感卫星在惯性空间稳定姿态下对高轨目标无拖影长曝光成像。方法为：低轨遥感卫星以α角观测高轨待观测星，高轨待观测星相对低轨遥感卫星的相对速度在相对方向的法向的投影为零；高轨待观测星位于低轨遥感卫星的轨道面上，法向位于轨道面上；α角满足：

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，具体涉及一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法。

背景技术

高轨航天器由于其视场大、覆盖范围广、星下点对应经纬度稳定、不易被监测等优势，在气象、通信、军事侦查等领域有广泛应用。相应的，针对非合作的高轨目标监视研究也成了空间目标监测重点方向之一，其中包括目标编目、轨道实时监测、功能分析和技术细节研究等。

对于高轨非合作目标，由于抵近观测存在诸多技术困难，目前对其观测方式主要以远程地面观测和天基观测为主。

地面监测即通过地面固定的遥感设备如地基望远镜等对高轨目标进行观测，该方式无法排除大气层和地物杂光干扰，目标观测的信噪比不高，天气不佳时甚至无法观测，且受地物影响视场范围有限。

相比而言，天基观测即利用在轨卫星对目标进行遥感观测，可以完全不受大气影响，且利用卫星全方向机动和轨道运动，可以实现更大的观测范围。现有天基观测方式通常为面阵多方位空间稳定成像和线阵推扫成像，由于目标和观测卫星相对运动导致目标像移，故成像中难以对目标和恒星同时长曝光，因此导致暗弱目标识别能力不足、目标方向定位精度不够、成像任务需要频繁机动等问题，难以胜任对高轨目标成像。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法，方法为：

低轨遥感卫星以α角观测高轨待观测星，高轨待观测星相对低轨遥感卫星的相对速度在高轨待观测星相对低轨遥感卫星的相对方向的法向的投影为零；所述高轨待观测星位于低轨遥感卫星的轨道面上，所述法向位于轨道面上；所述α角满足公式(7)，

其中，R_A为低轨遥感卫星的轨道半径，R_B为高轨待观测星的轨道半径，V_A为低轨遥感卫星相对惯性系的速度，V_B为高轨待观测星相对惯性系的速度。

本发明的有益效果是：

本发明所设计的一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法，通过和目标同向同轨道面的轨道设计和特殊的成像方位角度，使得目标在成像视场中相对惯性空间短时间内保持稳定，以便于低轨遥感卫星在惯性空间稳定姿态下对高轨目标无拖影长曝光成像，并同时可以提取背景恒星作为定向基准使用，大大提高了高轨目标成像识别能力和定轨精度，即有利于提高卫星对远距离目标的识别提取与方位分析能力。另外该方法可以长期稳定维持，从而实现对同平面内一系列高轨目标的持续扫描监测。该方法原理简单，易于实现，能够应用于工程实际中。

附图说明

图1为本发明的一种低轨遥感卫星对高轨目标最小相对像移成像方法的成像位置示意图；

图2为本发明实际应用实施例示意图；

图3为图2对应的目标卫星相对于观测星在惯性系内的相对角速度变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。