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《InSAR衛(wèi)星編隊(duì)構(gòu)型的e∕i矢量設(shè)計(jì)方法.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、上海航天AERoSPACESHANGHAI第28卷2011年第5期文章編號(hào)：1006—163O(2011)05-0008-06InSAR衛(wèi)星編隊(duì)構(gòu)型的e／i矢量設(shè)計(jì)方法杜耀珂，陽(yáng)光，王文妍(上海航天控制技術(shù)研究所，上海200233)摘要：根據(jù)編隊(duì)合成孔徑雷達(dá)干涉(InSAR)衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)和星間緊密編隊(duì)的特性，引入e／i矢量概念，推導(dǎo)了用e／i矢量表示的編隊(duì)衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，分析了在滿足測(cè)量基線條件和星間距離條件下編隊(duì)構(gòu)型設(shè)計(jì)約束，并給出了能實(shí)現(xiàn)全球測(cè)量的編隊(duì)構(gòu)型設(shè)計(jì)結(jié)果。對(duì)獲得的編隊(duì)飛行軌道參數(shù)的數(shù)學(xué)仿真結(jié)果表明：設(shè)計(jì)的編隊(duì)構(gòu)型正確。關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達(dá)
2、干涉；編隊(duì)飛行；e／i矢量；測(cè)量基線；編隊(duì)構(gòu)型中圖分類號(hào)：V448．21文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ae／iVectorDesignMethodforInSARFormationFlyingOrbitDUYao—ke，YANGGuang，WANGWen—yan(ShanghaiAerospaceControlTechnologyInstitute，Shanghai200233，China)Abstract：Togetorbitelementsfromtherelativepositionoftwosatellites，e／ivectormethodwasproposedac
3、cordingthecharacteristicsoftheorbitforInSARandcloseformingflyinginthispaper．Therelativemotionequationwasdeducedusinge／ivectormethod．Thedesignofformationflyingshapewhichtheconditionsofthebaselineandrelativedistancebetweensatellitesweremetwasanalyzed，anddesignresultsoftheformationfly
4、ingshapewhichcouldrealizetheglobulesurveywereacquired．Thesimulationresultswiththeformationflyingorbitelementsacquiredshowedthattheformationflyingdesignedwascorrect．Keywords：Interferencesyntheticapertureradar；Formationflying；e／ivector；Baseline；Formationshape0引言的設(shè)計(jì)方法以編隊(duì)飛行動(dòng)力學(xué)約束條件為基礎(chǔ)，利
5、編隊(duì)飛行時(shí)，2個(gè)或更多衛(wèi)星在各自圍繞地球用衛(wèi)星間形成的空間基線，調(diào)整編隊(duì)構(gòu)型設(shè)計(jì)參數(shù)，以獲得性能盡量好的編隊(duì)構(gòu)型。但sAR衛(wèi)星編隊(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，彼此間形成特定形狀的衛(wèi)星編隊(duì)。因設(shè)計(jì)要求滿足垂直基線和沿航跡基線的位置要求，各衛(wèi)星間隔距離較近，密切聯(lián)系、相互協(xié)同，相當(dāng)于另外為實(shí)現(xiàn)要求的觀測(cè)精度，對(duì)SAR干涉工作時(shí)衛(wèi)一個(gè)巨大的虛擬衛(wèi)星。衛(wèi)星編隊(duì)因其靈活性，不僅星的空間距離也提出了要求[2]。這些都是典型編隊(duì)能實(shí)現(xiàn)一顆大衛(wèi)星難以完成的任務(wù)，而且可降低單構(gòu)型未加考慮的。為此，本文針對(duì)SAR衛(wèi)星編隊(duì)的顆大衛(wèi)星的復(fù)雜度，節(jié)約研制成本，并提高整個(gè)系統(tǒng)特殊要求，用e／i矢量表示
6、的編隊(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方法設(shè)計(jì)運(yùn)行的可靠性。編隊(duì)InSAR利用了編隊(duì)衛(wèi)星的相了SAR衛(wèi)星編隊(duì)構(gòu)型。對(duì)軌道構(gòu)型特性，突破了傳統(tǒng)SAR衛(wèi)星只能平面測(cè)量的局限性，可獲得觀測(cè)目標(biāo)的高程信息。為實(shí)現(xiàn)上述功能，設(shè)計(jì)滿足要求的編隊(duì)構(gòu)型是編隊(duì)SAR的1編隊(duì)坐標(biāo)系與測(cè)量基線定義關(guān)鍵。目前，對(duì)編隊(duì)設(shè)計(jì)研究大多基于星下點(diǎn)圓形和空間圓形等典型編隊(duì)構(gòu)型[1]。這些典型編隊(duì)構(gòu)型1．1編隊(duì)飛行坐標(biāo)系定義編隊(duì)坐標(biāo)系如圖1所示。圖中：原點(diǎn)為參收稿日期：2009—09—02；修回日期：2009-10-21考衛(wèi)星的中心或參考點(diǎn)；0．27軸為地心至參考衛(wèi)星的作者簡(jiǎn)介：杜耀珂(1982一)，男，碩士，主要從事
7、衛(wèi)星姿態(tài)軌道控矢量方向；oy軸為參考衛(wèi)星速度方向，垂直于OX制的研究。軸；OZ軸與OX、oy軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系，與衛(wèi)星角動(dòng)第28卷2011年第5期杜耀珂，等：InSAR衛(wèi)星編隊(duì)構(gòu)型的e／i矢量設(shè)計(jì)方法量方向一致；S為伴隨衛(wèi)星。Aa。用半長(zhǎng)軸口、偏心率e、軌道傾角i、近地點(diǎn)輻角、升交點(diǎn)赤經(jīng)和平近點(diǎn)角M分別表示兩衛(wèi)星的Kepler軌道根數(shù)(一1，2)，相對(duì)偏心率矢量和相對(duì)傾角矢量分別為Ae—一e2I．]1一elI．]I；(1)△t一[L(n2一i2nm1)i．1sini1]J一『kAg2△sini1]J．c2另設(shè)Ae一『LAe]J一ICsOinSc]；(3)pJ．
8、圖1編隊(duì)衛(wèi)星的坐標(biāo)系一[一cos0~．㈤Fig．1C
