[发明专利]对日观测卫星星地链路建立方法、系统及计算机可读介质

权利要求书

1.一种对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，包括：

根据以卫星质心为原点的太阳矢量和以卫星质心为原点的黄道面法向矢量建立对日指向坐标系OXYZ，其中，O表示卫星质心，X轴指向所述以卫星质心为原点的太阳矢量，Y轴指向所述以卫星质心为原点的黄道面法向矢量与所述以卫星质心为原点的太阳矢量经过叉乘后所得矢量的方向，Z轴与所述X轴和所述Y轴构成正交坐标系；

根据所述对日指向坐标系OXYZ计算所述对日观测卫星上的数传天线波束中心线的第一夹角和第二夹角，其中，所述第一夹角包括所述数传天线波束中心线与所述X轴之间的夹角，所述第二夹角包括所述数传天线波束中心线与所述Z轴之间的夹角；以及

控制所述对日观测卫星的姿态，使所述第一夹角保持在第一预设范围内，并且使所述第二夹角保持在第二预设范围内，从而使所述对日观测卫星的星地链路在整个轨道周期内指向有效。

2.如权利要求1所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述以卫星质心为原点的太阳矢量根据下面的公式所得：

其中，表示以地心为原点的太阳矢量，表示以地心为原点的卫星矢量。

3.如权利要求2所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述根据以卫星质心为原点的太阳矢量和以卫星质心为原点的黄道面法向矢量建立对日指向坐标系OXYZ的步骤包括：

使用下面的公式归一化处理所述以卫星质心为原点的太阳矢量获得归一化后的太阳矢量

将所述归一化后的太阳矢量作为所述对日指向坐标系OXYZ的X轴。

4.如权利要求3所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述以卫星质心为原点的黄道面法向矢量根据下面的公式所得：

其中，表示日心坐标系下的地球位置矢量，表示日心坐标系下的地球速度矢量，×表示矢量叉乘运算。

5.如权利要求4所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述根据以卫星质心为原点的太阳矢量和以卫星质心为原点的黄道面法向矢量建立对日指向坐标系OXYZ的步骤还包括：

使用下面的公式归一化处理所述以卫星质心为原点的黄道面法向矢量与所述以卫星质心为原点的太阳矢量经过叉乘后所得矢量，获得归一化后的叉乘矢量

将所述归一化后的叉乘矢量作为所述对日指向坐标系OXYZ的Y轴。

6.如权利要求5所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述根据以卫星质心为原点的太阳矢量和以卫星质心为原点的黄道面法向矢量建立对日指向坐标系OXYZ的步骤还包括：

使用下面的公式正交化处理所述归一化后的太阳矢量与所述归一化后的叉乘矢量获得正交化后的矢量

将所述正交化后的矢量作为所述对日指向坐标系OXYZ的Z轴。

7.如权利要求1所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述对日观测卫星上的数传天线包括第一数传天线，根据所述对日指向坐标系OXYZ计算所述对日观测卫星上的数传天线波束中心线的第一夹角和第二夹角的步骤包括：

获得所述第一数传天线波束中心线在所述对日指向坐标系OXYZ中的第一指向，计算所述第一指向和所述X轴之间的第一夹角α₁；以及

计算所述第一指向和所述Z轴的反向延长线之间的第二夹角β₁。

8.如权利要求7所述的对日观测卫星星地链路建立方法，其特征在于，所述对日观测卫星上的数传天线还包括第二数传天线，根据所述对日指向坐标系OXYZ计算所述对日观测卫星上的数传天线波束中心线的第一夹角和第二夹角的步骤还包括：

获得所述第二数传天线波束中心线在所述对日指向坐标系OXYZ中的第二指向，计算所述第二指向和所述X轴的反向延长线之间的第一夹角α₂；以及

计算所述第二指向和所述Z轴的反向延长线之间的第二夹角β₂。