侦察卫星战场应用综合仿真系统

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1、第27卷第7期计算机仿真2010年7月文章编号：1006—9348(2010)07-0014一04侦察卫星战场应用综合仿真系统桑艳，周进(国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙410073)摘要：研究卫星战场侦察问题，为提高效率保证变轨的姿态控制，时空关系条件是影响侦察卫星战场应用效能的重要因素。采用仿真技术作为时空关系分析的有效手段。通过建立了侦察卫星战场应用综合仿真系统，包括考虑摄动因素的卫星轨道计算模型，卫星机动变轨模型，战场目标系统模型，卫星战场应用效能评估模型。以某光学侦察卫星的变轨侦察过程为例，进行了卫星变轨过

2、程仿真和战场应用效能评估，仿真结果表明了仿真系统的有效性，为设计提供可靠依据。关键词：建模与仿真；侦察卫星；战场应用；效能评估中图分类号：TP391．9文献标识码：ASyntheticSimulationSystemforReconnaissanceSatelliteApplicationinBattlefieldSANGYan，ZHOUJin(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering，NationalUniv．ofDefenseTechnology。ChangshaHunan4100

3、73，China)ABSTRACT：SpaceandtimeconditionsareimportantfactorswhichaffecttheapplicationeffectivenessofreeonnKi8．sancesatelliteinbattlefield．Simulationistheeffectivemethodtoanalyzetherelationshipbetweenspaceandtimeofthesatellitewithitstarget．Syntheticsimulationsystemis

4、establishedforanalysisofreconnaissancesatelliteapplica-tioninbattlefield．Toestablishthesystem，thesatelliteprecisedynamicalmodelconsideringperturbation，thesatel-liteorbitmaneuveringmodel，thebattlefieldtargetmodelandthesatellitebattlefieldapplicationeffectivenesseval

5、ua-tionmodelareformulatedrespectively．Takinganopticalreconnaissancesatelliteasexample，theorbitmaneuverprocessissimulatedandreconnaissanceeffectivenessisevaluated，andthesimulationsystemisdemonstrated．KEYWORDS：Modelingandsimulation；Reconnaissancesatellite；Application

6、inbatdefield；Effectivenessevaluationl引言战场态势感知是美军所倡导的基于效果作战理论的核心支撑能力，而卫星侦察是战场态势感知最重要的手段。由于空间系统所处位置的特殊性，它可以不受国界限制，对战场进行全天候、不

7、．日J断地侦察。海湾战争以来的近几次高技术局部战争表明，空间系统已经成为信息化作战体系的核心，来自空间卫星系统的支援和保障给地面部队的军事行动带来了革命性的影响¨J。卫星在轨运行要受到天体运行规律的限制，精确计算卫星轨道要考虑诸多影响因素，因此很难用明确的解析表达式表示卫星与地面系统

8、间的信息支援关系。仿真技术为卫星的战场应用效能研究提供了有效手段，通过建立侦察卫星战场应用仿真系统，可以对侦察卫星与地面目标间的时空关系约束进行详细分析，可以对侦察卫星的变轨策略进行评价和收稿Et期：2009一04一lO修回Et期：2009—05—23—14一规划。2侦察卫星系统建模侦察卫星系统建模是构建战场应用综合仿真系统的关键，包括卫星轨道计算模型和机动变轨模型，需要说明的是。对于卫星战场应用，本文重点考虑时空关系，因而将卫星的姿态控制作为理想情况考虑。2．1卫星轨道计算模型2．1．1坐标系统侦察卫星战场应用分析必须在统

9、一的坐标系统中进行。描述卫星和地面目标的参考坐标系有很多，常用的主要是地心惯性坐标系(EarthCenteredInertial，ECI)，地心固定坐标系(EarthCenteredFixed，ECF)和地心大地坐标系(GeodeticCo-ordinates)。1)地心惯性坐标系一般多采