[发明专利]基于地固系数据的卫星过境时间快速计算方法

摘要

本发明提供了一种基于地固系数据的卫星过境时间快速计算方法，首先设定卫星有效载荷工作时能够覆盖地面的最大侧摆角β，然后依次利用卫星的地固系数据计算轨道面的法向量计算卫星在地固系下载荷波束中心与地球表面的交点E的坐标，计算出载荷波束在地球表面投影圆的半径弧长和地面侦测点到交点E的球面距离，最终得到地面侦测点的卫星过境时间。本发明采用简易计算模型，计算的结果与实际情况基本相符，其优势在于快速性，能够满足对热点区域的覆盖任务的快速响应。

主权项

1.一种基于地固系数据的卫星过境时间快速计算方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一、设定卫星有效载荷工作时能够覆盖地面的最大侧摆角β，侧摆角β等于卫星在滚动方向的最大侧摆角加上二分之一的有效载荷视场角；步骤二、对卫星在地固系下的速度进行修正，修正量为地球自转在卫星处的线速度，将修正后卫星速度矢量与卫星的位置矢量进行向量积运算，得到轨道面的法向量；步骤三、对于卫星在地固系下载荷波束中心与地球表面的交点E(x_e,y_e,z_e)，根据轨道面法向量和侧摆角β的几何关系确定卫星与交点E的连线的方向矢量，再由交点E与地心的距离等于地球半径的特点，建立方程求出交点E在地固系下的坐标(x_e,y_e,z_e)；步骤四、根据卫星载荷的半视场角θ，通过正弦定理求出载荷波束左边线与地球表面交点的地心角φ₁和载荷波束右边线与地球表面交点的地心角φ₂，假定载荷波束在地球表面投影为圆，其半径弧长d对应的圆心角为利用弧长等于半径乘以圆心角的公式计算出半径弧长d为步骤五、通过球面几何的大圆距离计算公式计算地面侦测点到交点E的球面距离C；步骤六、计算球面距离C和半径弧长d的差值Δ，Δ为负时地面侦测点在载荷波束投影区域内，通过对Δ进行拉格朗日插值计算出地面侦测点的卫星过境时间。