遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn) (2).ppt

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1、第2章　遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn)1、遙感平臺(tái)的種類2、衛(wèi)星軌道參數(shù)及軌道特點(diǎn)3、衛(wèi)星坐標(biāo)、姿態(tài)的測(cè)量與解算4、幾種主要的衛(wèi)星及軌道參數(shù)遙感平臺(tái)--放置遙感器的運(yùn)載工具。按高度：地面航空航天在不同高度進(jìn)行多平臺(tái)遙感，可獲得不同比例尺、分辨率和地面覆蓋面積的遙感圖像。地面平臺(tái)高度＜300m波譜測(cè)試試驗(yàn)研究用地物細(xì)節(jié)圖像2.1遙感平臺(tái)的種類高度100~30000m飛機(jī)飛艇氣球等航空平臺(tái)在超出大氣的地球附近空間或太陽系各行星間飛行的飛行器高度：數(shù)百、數(shù)千、數(shù)萬公里人造地球衛(wèi)星、探空火箭、宇宙飛船、航天飛機(jī)、太空站等航天平臺(tái)2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與

2、軌道特點(diǎn)春分點(diǎn)：黃道面與赤道面在天球上的交點(diǎn)升交點(diǎn)：衛(wèi)星由南向北運(yùn)行時(shí)與赤道面的交點(diǎn)降交點(diǎn)：衛(wèi)星由北向南運(yùn)行時(shí)與赤道面的交點(diǎn)近地點(diǎn)：衛(wèi)星軌道離地球最近的點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)：衛(wèi)星軌道離地球最遠(yuǎn)的點(diǎn)近地點(diǎn)高度905Km遠(yuǎn)地點(diǎn)高度918Km升交點(diǎn)降交點(diǎn)太陽光照角衛(wèi)星在空間的位置和形狀是由6個(gè)軌道參數(shù)來決定的。它們是：1、升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω:春分點(diǎn)R逆時(shí)針方向到升交點(diǎn)K的弧長(zhǎng)2、近地點(diǎn)角距ω:從升交點(diǎn)K沿軌道到近地點(diǎn)A的角距2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)衛(wèi)星軌道參數(shù):AR3、過近地點(diǎn)時(shí)刻t:衛(wèi)星S與近地點(diǎn)A間的角距,也可用衛(wèi)星真近點(diǎn)角v表示4、長(zhǎng)半軸a:

3、軌道橢圓的長(zhǎng)半徑5、偏心率e:軌道橢圓的偏心率6、傾角i:軌道平面與赤道平面的夾角2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)遙感中常用衛(wèi)星軌道參數(shù):軌道周期、覆蓋周期(重訪周期）赤道軌道、地球靜止軌道傾斜軌道星下點(diǎn)、星下點(diǎn)軌跡衛(wèi)星速度、星下點(diǎn)速度、衛(wèi)星平均高度同一天相鄰軌道間在赤道的距離每天衛(wèi)星繞地球的圈數(shù)2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)軌道周期t、覆蓋周期(重訪周期）周期：衛(wèi)星在軌道上繞地球一周所需的時(shí)間；覆蓋周期：衛(wèi)星從某點(diǎn)開始，經(jīng)過一段時(shí)間飛行后，又回到該點(diǎn)用的時(shí)間。覆蓋周期(重訪周期）2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)赤道軌道：i＝0°軌道平面

4、與赤道平面重合地球靜止軌道：i＝0°且衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，運(yùn)行周期相等2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)傾斜軌道：順行軌道--0°＜i＜90°衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致--可覆蓋最高南北緯度為i逆行軌道--90°＜i＜180°衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反--可覆蓋最高南北緯度為180°－i傾斜軌道2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)近地點(diǎn)高度905Km遠(yuǎn)地點(diǎn)高度918Km升交點(diǎn)降交點(diǎn)太陽光照角星下點(diǎn):衛(wèi)星質(zhì)心與地心連線同地球表面的交點(diǎn)星下點(diǎn)軌跡(地面軌跡):星下點(diǎn)在衛(wèi)星運(yùn)行過程中在地面的軌跡2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)衛(wèi)星速

5、度、星下點(diǎn)速度、衛(wèi)星平均高度根據(jù)開普勒第三定律：2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)同一天相鄰軌道間在赤道的距離2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)每天衛(wèi)星繞地球的圈數(shù)例如:Landsat-1L=2873.95km，再減去衛(wèi)星每天修正Ω=0.9863°（即進(jìn)動(dòng)角，為滿足與太陽同步而作的修正），則L=2865.918km。對(duì)用于地球資源和環(huán)境遙感的航天平臺(tái)要做到：⑴.對(duì)全球表面進(jìn)行周期性成像覆蓋;⑵.保證在衛(wèi)星通過北半球中緯度地區(qū)時(shí)有最佳光照條件；⑶.同一地點(diǎn)、不同日期的成像地方時(shí)間、太陽光照角基本一致。2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)軌道特點(diǎn)1、近

6、極地軌道衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角近90度。軌道傾角越大，覆蓋地球表面的面積越大。i2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)軌道特點(diǎn)2、衛(wèi)星軌道近圓形地球資源衛(wèi)星的偏心率很小，例如：LANDSAT3的偏心率為0.00006.因此軌道為近圓形。作用是：獲取圖像有相近的比例尺；成像掃描儀具有固定的掃描頻率。i2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)軌道特點(diǎn)3、與太陽同步軌道：指衛(wèi)星軌道平面與太陽光之間的夾角（太陽光照角）始終保持一致的軌道。在一年中進(jìn)動(dòng)360°,即衛(wèi)星軌道面相對(duì)于地球的角進(jìn)動(dòng)與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度相等。2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)太

7、陽同步軌道作用（1）可使衛(wèi)星通過同一緯度的平均地方時(shí)不變（2）有利于在最佳光照條件下獲取高質(zhì)量影像和多時(shí)相影像色調(diào)對(duì)比2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)衛(wèi)星軌道如何與太陽同步？2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)軌道特點(diǎn)4、可重復(fù)觀測(cè)地球資源衛(wèi)星的按一定的周期運(yùn)行，一個(gè)重復(fù)周期對(duì)地球掃描一次；然后，接著進(jìn)行下一個(gè)重復(fù)周期。。。。實(shí)現(xiàn)可重復(fù)觀測(cè)。2.2衛(wèi)星軌道參數(shù)與軌道特點(diǎn)衛(wèi)星坐標(biāo)的解算：為了測(cè)定衛(wèi)星的坐標(biāo)，我們?cè)谥?個(gè)衛(wèi)星軌道參數(shù)的基礎(chǔ)上，還要準(zhǔn)確測(cè)定衛(wèi)星在某點(diǎn)的時(shí)間。2.3衛(wèi)星坐標(biāo)、姿態(tài)的測(cè)量與解算方法有;1、利用星歷參數(shù)解算2、用GPS

8、測(cè)定條件:六個(gè)衛(wèi)星軌道參數(shù)和衛(wèi)星在該瞬間的精確時(shí)間t衛(wèi)星坐標(biāo)的測(cè)定和解算1星歷表法解算衛(wèi)星坐標(biāo)(1)衛(wèi)星在地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)E為偏近點(diǎn)角，其與衛(wèi)星運(yùn)行t的關(guān)系為：E-esinE=n(t-T)V為衛(wèi)星的真近點(diǎn)角X”在軌道面內(nèi)坐標(biāo)系X″Y″Z″繞Z″軸旋轉(zhuǎn)ωX′