[发明专利]一种空间非合作目标相对导航在轨演示安装参数确定方法

摘要

本发明公开了一种空间非合作目标相对导航在轨演示安装参数确定方法，用于在轨演示验证中以星载目标为观测对象，根据观测相机参数和对非合作目标的感知测量与相对导航的观测要求，设计星载目标的安装方位、分离脉冲以及观测相机安装方位，形成可以满足在轨演示验证任务要求的星载目标相对于观测卫星的相对运行轨道。该方法不仅得到观测时间的最优解，又能保证相对导航任务的可观测度、观测卫星和星载目标的安全性。

主权项

1.一种空间非合作目标相对导航在轨演示安装参数确定方法，所述安装分离参数确定方法包括星载目标的安装方向偏置角ΔαT、星载目标的分离初始速度Δv、观测相机安装偏角Δβ，其步骤在于包括如下步骤：(1)、以观测卫星质心为坐标原点O，地心指向观测卫星质心方向为X轴正方向，观测卫星飞行轨道的法向为Z轴正方向，按照与X轴、Z轴满足右手定则的原则确定Y轴，建立观测卫星质心轨道坐标系；(2)、确定星载目标的初始安装位置，使其分离速度方向在观测卫星质心轨道坐标系下的YOZ平面内，定义星载目标的安装方向偏置ΔαT为星载目标分离速度方向与观测卫星飞行轨道的法向之间的夹角；确定观测相机的初始安装位置，使其视轴方向在XOZ平面内，定义观测相机安装偏角Δβ为观测相机视轴方向与观测卫星飞行轨道的法向之间的夹角；(3)、建立分离后的星载目标在观测卫星质心轨道坐标系下的相对运动模型；(4)、根据星载目标在观测卫星质心轨道坐标系下的相对运动模型，模拟分离过程，得到最长观测时间Jmax与安装分离参数的对应关系；(5)、以最长观测时间Jmax为优化目标函数，以所述安装分离参数为设计参数，下述条件为约束函数，根据最长观测时间Jmax与安装分离参数的对应关系，采用遗传算法计算最长观测时间Jmax对应的安装分离参数；所述约束函数为：Δv≥Δvmin0≤ΔαT≤θ1/2其中，Δvmin为观测卫星分离机构所能提供的最小分离速度，θ1为观测相机长边方向视场宽度角，θ2为观测相机短边方向视场宽度角，θE为地球对观测相机的半张角。