1.一種基于STL網(wǎng)格化模型的敏感器視場遮擋區(qū)域確定方法,其特征在于步驟如下:
1)將有可能遮擋敏感器視場的部件,即遮擋部件的三維模型轉(zhuǎn)化為STL網(wǎng)格化模型文件;
2)提取遮擋部件的STL網(wǎng)格化數(shù)據(jù)
提取步驟1)得到的遮擋部件的STL網(wǎng)格化模型文件中三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)的位置信息,將頂點(diǎn)i的位置信息以直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)形式存為(xi,yi,zi),其中i為1~n,n為所有頂點(diǎn)的總數(shù);
3)將遮擋部件的STL網(wǎng)格化坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并轉(zhuǎn)換成平面夾角數(shù)據(jù)將步驟2)得到的所有的遮擋部件的三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)i的坐標(biāo)(xi,yi,zi)利用公式
轉(zhuǎn)換成遮擋部件的三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)i與敏感器中心點(diǎn)O的連線與xz平面的夾角αi和遮擋部件的三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)i與敏感器中心點(diǎn)O的連線在xz平面的投影線段與x軸的夾角βi,將所有頂點(diǎn)對應(yīng)的夾角以平面坐標(biāo)的形式存為(αi,βi),得到遮擋部件的平面夾角數(shù)據(jù);所述的(x0,y0,z0)為敏感器中心點(diǎn)坐標(biāo);
4)將敏感器視場范圍轉(zhuǎn)化為平面夾角數(shù)據(jù)
將有效視場為±60°×±60°的太陽敏感器有效視場的邊界面轉(zhuǎn)化成平面夾角數(shù)據(jù);作垂直于太陽敏感器基準(zhǔn)法線的平面P,并且該平面距離太陽敏感器1個單位長度;太陽敏感器有效視場的邊界面與平面P的四條交線圍成一個平面矩形,該矩形的四個頂點(diǎn)為D1、D2、D3和D4,四條邊線記為D1D2、D2D3、D3D4和D4D1;則D1、D2、D3和D4的坐標(biāo)分別為和根據(jù)幾何關(guān)系,得到:D1D2直線轉(zhuǎn)化為平面夾角坐標(biāo)D2D3直線轉(zhuǎn)化為平面夾角坐標(biāo)D3D4直線轉(zhuǎn)化為平面夾角坐標(biāo)D4D1直線轉(zhuǎn)化為平面夾角坐標(biāo)
5)將遮擋部件的平面夾角數(shù)據(jù)與敏感器視場范圍的平面夾角數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,判斷敏感器視場被部件遮擋的情況
首先對步驟3)得到的遮擋部件的平面夾角數(shù)據(jù)(αi,βi)進(jìn)行判斷,將滿足βi∈(-60°,60°)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)留下,記為(α′i,β′i);其次,將留下的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(α′i,β′i)再次進(jìn)行判斷,將滿足的坐標(biāo)數(shù)據(jù)留下,記為(αi″,βi″);此坐標(biāo)數(shù)據(jù)(αi″,βi″)即為遮擋部件對敏感器視場產(chǎn)生遮擋的三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)的坐標(biāo);將坐標(biāo)數(shù)據(jù)(αi″,βi″)的個數(shù)記為m;將遮擋敏感器視場第一象限,即滿足αi″>0,βi″>0的坐標(biāo)個數(shù)記為m1,計(jì)算出第一象限遮擋坐標(biāo)數(shù)占總數(shù)的比率k1=m1/m;將遮擋敏感器視場第二象限,即滿足αi″>0,βi″<0的坐標(biāo)個數(shù)記為m2,則可以計(jì)算出第二象限遮擋坐標(biāo)數(shù)占總數(shù)的比率k2=m2/m;將遮擋敏感器視場第三象限,即滿足αi″<0,βi″<0的坐標(biāo)個數(shù)記為m3,則可以計(jì)算出第三象限遮擋坐標(biāo)數(shù)占總數(shù)的比率k3=m3/m;將遮擋敏感器視場第四象限,即滿足αi″<0,βi″>0的坐標(biāo)個數(shù)記為m4,則可以計(jì)算出第四象限遮擋坐標(biāo)數(shù)占總數(shù)的比率k4=m4/m;
對比計(jì)算得到的各個象限遮擋坐標(biāo)數(shù)占總數(shù)的比率,找出最大比率所對應(yīng)的象限,則該象限受遮擋最為嚴(yán)重,并將該比率記為kmax;判斷kmax是否小于太陽敏感器的設(shè)計(jì)要求值,若小于,則進(jìn)行步驟6);若不小于,則調(diào)整遮擋部件和太陽敏感器的相互位置關(guān)系,再次按步驟1)~步驟5)進(jìn)行遮擋分析,直至滿足太陽敏感器的設(shè)計(jì)要求值;
6)繪制太陽敏感器視場遮擋圖并計(jì)算遮擋面積與遮擋率
將步驟4)得到的敏感器視場平面夾角坐標(biāo)繪制于平面坐標(biāo)系,并將其所圍成的面積記為S視場,將步驟5)得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(αi″,βi″)也繪制于同一平面坐標(biāo)系內(nèi),并將其所圍成的面積記為S遮擋,記遮擋率K=S遮擋/S視場;由此得到太陽敏感器視場遮擋圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于STL網(wǎng)格化模型的敏感器視場遮擋區(qū)域確定方法,其特征在于:步驟1)的具體方法為:以衛(wèi)星機(jī)械坐標(biāo)系為基準(zhǔn),將遮擋部件的三維模型轉(zhuǎn)化為STL網(wǎng)格化模型文件,STL網(wǎng)格化模型文件將三維模型表面離散化成三角形網(wǎng)格的形式,包含每個三角形網(wǎng)格頂點(diǎn)的位置信息;所述衛(wèi)星機(jī)械坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于衛(wèi)星質(zhì)心,x軸正方向指向衛(wèi)星東板,y軸正方向指向衛(wèi)星南板,z軸正方向根據(jù)右手法則確定。