飞越观测卫星的关键参数分析与设计.pdf

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1、第23卷第5期载人航天Vol.23No.52017年10月MannedSpaceflightOct.2017飞越观测卫星的关键参数分析与设计1121钟红恩，刘伟，吴会英，贾艳梅（1.中国科学院空间应用工程与技术中心，北京100094；2.中国科学院微小卫星创新研究院，上海201210）摘要：针对飞越观测卫星对目标有效成像的问题，分析与设计了飞越观测卫星的关键参数———飞越轨道相对于目标的轨道高度差。简要描述了卫星观测视场、目标飞行器（群）尺寸与飞越相对轨道高度差的几何关系；分析了观测图像效果对相对高度差的要求，从

2、图像观测效果要求的角度给定了飞越轨道相对高度差的建议取值范围；最后分析了姿态指向偏差、轨道误差等对相对高度差的要求，分别给出了姿态指向偏差、卫星到达预期位置偏差的误差分解，并进行了仿真分析，提出了在考虑各项误差因素的条件下，为了保证在同一幅照片中获得目标完整景象，建议选择的飞越轨道相对轨道高度差。设计的飞越观测卫星关键参数可以兼顾成像效果、观测视场、姿态指向偏差、到达预期位置偏差等各方面约束，参数值设计合理，能够获得良好的观测收益，增加了飞越观测卫星的在轨应用价值。关键词：近距离飞越；姿态指向偏差；轨控误差；误差

3、分析中图分类号：V412.4文献标识码：A文章编号：1674-5825（2017）05-0636-05AnalysisandDesignoftheKeyParametersofFlybyObservationSatellite1121ZHONGHongen，LIUWei，WUHuiying，JIAYanmei（1.TechnologyandEngineeringCenterforSpaceUtilization，ChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China；2.Inno

4、vationInstituteforMicrosatellite，ChineseAcademyofSciences，Shanghai201210，China）Abstract：Tosolvetheeffectiveimagingproblemoftheflybyobservationsatellite，theorbitheightdifferencebetweentheflybyobservationsatelliteandthetargetwhichwasthekeyparameteroftheflybyobs

5、ervationsatellitewasanalyzedanddesigned.Firstly，thegeometricrelationsamongthevie-wingfieldofthesatelliteobservation，thesizeofthetargetspacecraft（group）andtherelativeorbitheightdifferenceduringflybyweredescribedbriefly.Secondly，therequirementoftheimageobser-va

6、tionontherelativeheightdifferencewasanalyzed.Fromtheperspectiveofthequalityofimageobservation，therecommendedvaluerangeoftherelativeorbitheightdifferencewasgiven.Finally，therequirementsoftheattitudepointingdeviationandtheorbiterrorontherelativeheightdifference

7、wereanalyzed.Theerrordecompositionoftheattitudepointingdeviationandtheexpectedpositiondeviationwaspresentedrespectively.Simulationanalysiswasconducted.Consideringtheerrorfac-tors，therecommendedrelativeorbitheightdifferencewasgiventoensurethatacompletepictureo

8、fthetargetcanbeobtainedinthesamepicture.Thedesignedkeyparameteroftheflybyobservationsatellitecouldconsiderallaspectsoftheconstraints，includingtheimagingquality，theviewingfield，theattitude