本發(fā)明涉及一種基準確定方法，具體地，涉及一種大橢圓軌道姿態(tài)基準確定方法。

背景技術(shù)：

確定姿態(tài)參考基準是衛(wèi)星在軌運行的基礎(chǔ)和前提，大橢圓軌道運行的衛(wèi)星和圓軌道運行的衛(wèi)星執(zhí)行對地遙感任務(wù)時采用的姿態(tài)基準方式可能不同，因此需要根據(jù)任務(wù)特點設(shè)計和確定新的姿態(tài)參考坐標系。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種大橢圓軌道姿態(tài)基準確定方法，其根據(jù)大橢圓軌道的特點和任務(wù)需求設(shè)計的姿態(tài)參考基準坐標系，可以較好的解決大橢圓軌道衛(wèi)星對地遙感的任務(wù)并兼顧能源供給。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種大橢圓軌道姿態(tài)基準確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：分別將地心指向地理北極點矢量表示為R_N，將將地心指向太陽矢量表示為S_i，將地心指向熱點地區(qū)矢量表示為R_T；地心指向衛(wèi)星質(zhì)心矢量表示為r；

步驟二：利用步驟一定義的矢量描述各個參考基準坐標系。

優(yōu)選地，所述步驟二包括以下情況：

情況二十一：“北極—地心”參考坐標系矢量表述，如下三個公式:

Y＝Z×X

情況二十二：“熱點—太陽”參考坐標系矢量表述，如下三個公式:

X＝Y(jié)×Z

情況二十三：“地心—太陽”參考坐標系矢量表述，如下三個公式:

X＝Y(jié)×Z。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明根據(jù)大橢圓軌道的特點和任務(wù)需求設(shè)計的姿態(tài)參考基準坐標系，可以較好的解決大橢圓軌道衛(wèi)星對地遙感的任務(wù)并兼顧能源供給。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為“北極—地心”參考坐標系的原理圖。

圖2為“熱點—太陽”參考坐標系的原理圖。

圖3為“地心—太陽”參考坐標系的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明針對一種大橢圓軌道衛(wèi)星的任務(wù)及特點，設(shè)計了以空間的兩個矢量定義的參考坐標系，包括“北極—地心”參考坐標系(參見圖1)、“熱點—太陽”參考坐標系(參見圖2)和“地心—太陽”參考坐標系(參見圖3)。

本發(fā)明大橢圓軌道姿態(tài)基準確定方法包括以下步驟：

步驟一：分別將地心指向地理北極點矢量表示為R_N，將將地心指向太陽矢量表示為S_i，將地心指向熱點地區(qū)矢量表示為R_T；地心指向衛(wèi)星質(zhì)心矢量表示為r。

步驟二：利用步驟一定義的矢量描述各個參考基準坐標系。所述步驟二包括以下情況：

情況二十一：“北極—地心”參考坐標系矢量表述，如下公式(1)、(2)和(3):

Y＝Z×X (3)

“北極—地心”參考坐標系為在上述坐標系基礎(chǔ)上繞著Z軸偏置一角度。偏置角由地面上注。Z_bd軸：由衛(wèi)星質(zhì)心指向地理北極點；X_bd軸：以垂直于Z_bd軸同時垂直于衛(wèi)星指向地心的矢量為基準X_bd軸，根據(jù)當天太陽位置，X_bdO_CZ_bd面繞+Z_bd軸預(yù)先旋轉(zhuǎn)一定角度，保證當天+X_bd方向不受太陽照射。X_bd、Y_bd、Z_bd軸構(gòu)成右手直角坐標系。

情況二十二：“熱點—太陽”參考坐標系矢量表述，如下公式(4)、(5)和(6):

X＝Y(jié)×Z (6)

注：地面上注的熱點地區(qū)地理經(jīng)緯度R_T的直角坐標分量X_T,Y_T,Z_T，如下公式(7):

其中，G是格林尼治恒星時角，λ是地理經(jīng)度，如下公式(8):

a_e是相應(yīng)的參考橢球體的赤道半徑，f是該參考橢球體的幾何扁率。

坐標原點：衛(wèi)星的質(zhì)心O_C；Z_rt軸：由衛(wèi)星質(zhì)心指向地球上某個確定的坐標(由地面上注確定)；Y_rt軸：垂直于Z_rt軸同時垂直于太陽矢量，并保持太陽矢量在X_rtO_CZ_rt面內(nèi)且靠近-X_rt方向；X_rt、Y_rt、Z_rt軸構(gòu)成右手直角坐標系。

情況二十三：“地心—太陽”參考坐標系矢量表述，如下公式(9)、(10)和(11):

X＝Y(jié)×Z (11)

Z_dt軸：由衛(wèi)星質(zhì)心指向地心；Y_dt軸：垂直于Z_dt軸同時垂直于太陽矢量，并保持太陽矢量在X_dtO_CZ_dt面內(nèi)且靠近-X_dt方向；X_dt、Y_dt、Z_dt軸構(gòu)成右手直角坐標系。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。