敏捷卫星立体成像覆盖能力分析

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1、第26卷第4期航天器工程V01．26No．42017年8月SPACECRAFTENGINEERING7敏捷卫星立体成像覆盖能力分析王中果李贞(北京空间汤海涛鲁帆田志新飞行器总体设计部，北京100094)李劲东摘要成像幅宽确定时，敏捷卫星的覆盖能力仅取决于成像条带长度。根据敏捷卫星的立体成像过程，推导出基于圆形地球模型星下点轨迹下的立体成像条带长度通用公式，分析了敏捷卫星实现立体成像的最小机动能力需求，并推导出立体成像条带长度所对应的姿态机动能力需求通用公式。基于某卫星典型姿态机动能力进行实际应用分析，得到

2、轨道高度、俯仰预置角、立体观测视角数量等因素对其影响规律。分析结果表明：在其他条件相同时，轨道高度增加或俯仰预置角增大，均会带来立体成像条带长度增加，双视立体成像获取的条带长度也大于三视立体成像。文章采用的分析方法和推导出的相关公式，可为敏捷卫星的总体分析设计提供参考。关键词敏捷卫星；立体成像；覆盖能力；条带长度；姿态机动能力中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．04．002AnalysisonStereoMappingCoverageA

3、bilityofAgileSatelliteWANGZhongguoLIZhenTANGHaitaoLUFanTIANZhixinLIJindong(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Thecoverageabilityofagilesatelliteonlydependsonmappingstriplengthwhenswathisdetermined．Accordingtothester

4、eomappingprocessofagilesatellite，thegeneralequationofstereomappingstriplengthbasedcircularearthmodelandsatellitegroundtrackisdeduced，theminimummaneuverabilityrequirementofagilesatelliteforstereomappingisanalyzed，andthegeneralequationsofattitudemaneuverabi

5、lityrequirementforstereomappingstriplengtharede—duced．Basedontypicalattitudemaneuverabilityofsomesatellite，oneapplicationisanalyzed，andtheeffectiverulesoforbitalaltitude，presetpitchangleandstereomappingangelnumberareobtained．Simulationresultsshowthatthein

6、creaseoforbitalaltitudeandpresetpitchanglewillresultintheincreaseofstereomappingstriplengthwiththesameotherconditions，andthestriplengthofdouble—viewstereomappingislongerthanthree—viewstereomapping．Theanalysismethodandtheformulainthispapercanprovidearefere

7、nceforsystemanalysisanddesignofagilesatellite．Keywords：agilesatellite；stereomapping；coverageability；striplength；attitudemaneuverability收稿日期：2017-06—19；修回日期：2017—07—19基金项目：国家重大航天工程作者简介：王中果，男，硕士，高级工程师，从事低轨遥感卫星总体设计工作。Email：wang—zhongguo@sohu．corn。航天器工程1引言敏捷卫

8、星是指能够在短时间内实现大角度快速机动的卫星，可沿三轴进行转动，利用其快速姿态机动能力，迅速改变星上相机对地指向，实现对地面目标高效、灵活的观测[】]。基于其优异的姿态机动能力，敏捷卫星可以实现多种新型的成像模式，如同轨多点目标成像、同轨立体成像、同轨多条带拼幅成像等[2]。其中，同轨立体成像模式是指对同一地区实现不同角度的观测以形成立体像对，从而得出该地区的三维成像信息∞]，该模式主要利用卫星俯仰轴的快速姿态机动来实现同轨2