[发明专利]一种星上点目标轨迹跟踪系统

摘要

一种星上点目标轨迹跟踪系统，包括时间管理单元、指向控制单元、指向镜电机机构。地面测控系统将包含曲线方程多项式系数、曲线跟踪起始和结束时间的数据包送至时间管理单元；时间管理单元转发数据包至给指向控制单元，并控制指向控制单元开始启动跟踪控制计算；指向控制单元接收到数据包并计算指向镜电机俯仰向、滚动向角度后控制指向镜电机机构；指向镜电机机构根据俯仰向、滚动向角度控制指向镜指向调整遥感相机的视轴。本发明避免了连续上传多条角度跟踪指令至遥感相机，只需要将时间参数和多项式系数数据作为数据包传输，就可以控制遥感相机完成对点目标运动轨迹的连续跟踪，通信效率高，减少了跟踪系统的存储压力。

主权项

一种星上点目标轨迹跟踪系统，其特征在于包括时间管理单元、指向控制单元、指向镜电机机构，其中时间管理单元，接收地面测控系统发送的预知点目标运动轨迹的参数数据包、卫星星务时间后，提取参数数据包中的跟踪起始时间t0、跟踪结束时间tend后将参数数据包转发给指向控制单元，并以收到的卫星星务时间作为基准开始计时，当计时至跟踪起始时间t0时控制指向控制单元开始启动跟踪控制，当计时至跟踪结束时间tend时控制指向控制单元结束跟踪控制；所述参数数据包包括跟踪起始时间t0、跟踪结束时间tend、地面测控系统将预知点目标的运动轨迹拟合成指向镜电机机构的角度跟踪曲线后，进行分解得到的俯仰向跟踪曲线和滚动向跟踪曲线对应的高次多项式的系数；其中，地面测控系统将预知点目标的运动轨迹拟合成指向镜电机机构的角度跟踪曲线，分解得到的俯仰向跟踪曲线和滚动向跟踪曲线的方法为：首先将卫星惯性坐标系作为XYZO，将预知点目标的运动轨迹在YOZ面上投影，得到预知点目标的运动轨迹与投影之间的夹角并作为对应于卫星本体坐标系的俯仰角α，然后将预知点目标的运动轨迹在XOZ面上投影，得到预知点目标的运动轨迹与投影之间的夹角并作为对应于卫星本体坐标系滚动角β，最后得到指向镜电机机构的角度跟踪曲线中的俯仰向跟踪曲线为滚动向跟踪曲线为指向控制单元，接收到参数数据包后进行解析并还原得到俯仰向曲线和滚动向曲线，计算出初始时刻对应的指向镜电机机构俯仰向、滚动向的角度位置后产生功率驱动信号，并控制指向镜电机伺服到初始时刻对应俯仰向、滚动向的角度位置；将跟踪起始时间t0和跟踪结束时间tend间的时间长度均分成m份后得到每份的时间长度，并将其作为指控制周期△t，计算出每个控制周期指向镜电机需要伺服到的俯仰向、滚动向的角度位置，当时间管理单元计时到曲线跟踪起始时间t0时，产生功率驱动信号控制指向镜电机伺服到每个控制周期对应的俯仰向、滚动向的角度位置，当时间管理单元计时到曲线跟踪结束时间tend时，不再控制指向镜电机；指向镜电机机构，接收指向控制单元发送的功率驱动信号并调整遥感相机的视轴。