一种遥感卫星对天指向姿态控制方法及计算机可读介质

    公开(公告)号:CN116674767A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310709865.4

    申请日:2023-06-14

    Abstract: 本发明提出了一种遥感卫星对天指向姿态控制方法及计算机可读介质。本发明获取星/地相机配置和先验信息,得到星/地相机的日/地遮蔽角和安装矩阵,根据当前时刻和轨道信息,获取卫星指向地心和太阳的方向矢量;计算卫星对天指向时卫星本体系相对惯性系的期望姿态四元数,并实现卫星对天指向时姿态收敛;结合在轨标定要求及约束,获取推扫角速度、推扫角方向以及推扫时长,并确定旋转欧拉轴,获得卫星对天推扫时的期望姿态四元数和角速度,卫星进行对天推扫。本发明可避免太阳光及地球反射的杂散光对星/地相机同时成像的影响,更适用于线阵地相机推扫成像后遥感图像的处理,满足了遥感卫星星/地相机夹角在轨标定的需求。

    一种姿态快速机动的高精度遥感小卫星的控制系统设计方法

    公开(公告)号:CN114115305B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202111284653.3

    申请日:2021-11-01

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种姿态快速机动的高精度遥感小卫星的姿态控制系统设计方法,包括:(1)以任务为导向的差异化执行机构选型配置,使得卫星既能够实现常态化低能耗的三轴稳定姿态控制,又在惯常机动方向上能进行姿态快速机动。(2)具有先验自控状态信息的小卫星姿态确定传感器配置,在已知卫星常态化姿态任务模式的条件下,以卫星姿态确定精度要求和相对主要亮天体的角位置关系,确定姿态传感器的安装位置和性能指标,确保卫星时刻具备高精度姿态确定能力。(3)差异化执行机构的系统姿态控制算法配置,使得卫星能满足姿态快速机动的同时,保证高稳定度的控制。本发明保证了卫星在指定时间内完成姿态快速机动,也保证卫星姿态的高稳定度控制。

    一种基于整星快摆的超大幅宽成像方法

    公开(公告)号:CN109828362B

    公开(公告)日:2020-07-07

    申请号:CN201910092092.3

    申请日:2019-01-30

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于整星快摆的超大幅宽成像方法,首先设置敏捷卫星的控制参数,设整星回摆至初始位置,完成一个钟摆的最长时限为tmax,设卫星从角速度为0开始成像,到回摆至再次开始成像位置的时间为t,则设置敏捷卫星的控制参数时,使t<tmax,敏捷卫星运行时设置输入满足上述条件的控制参数,然后将控制参数输入敏捷卫星的姿态摆动控制组件,通过姿态摆动控制组件控制敏捷卫星进行快速往复摆动,通过搭载于其上的光学相机进行对地观测,完成多个无缝连续的成像条带,继而实现超大幅宽无缝连续成像,所述基于整星快摆的超大幅宽成像方法,有效实现对地目标的超大幅宽无缝连续机动成像,且具有机动性强、效率高、分辨率高的优点。

    敏捷卫星姿态往复快速摆动的执行机构配置及控制方法

    公开(公告)号:CN109823572A

    公开(公告)日:2019-05-31

    申请号:CN201910091466.X

    申请日:2019-01-30

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了敏捷卫星姿态往复快速摆动的执行机构配置及控制方法,所述执行机构设置为复合姿态控制执行机构,包括控制力矩陀螺以及反作用飞轮,所述控制力矩陀螺以及反作用飞轮的数量均设置为两个,以敏捷卫星平台为中心构建直角三维坐标系Oxyz,两个所述反作用飞轮分别安装在y,z轴上且其转子转动正方向分别朝向y,z轴负方向,两个所述控制力矩陀螺的框架轴安装方向与y轴平行,且构成双控制力矩陀螺结构,其输出的控制力矩作用在x轴方向。其控制方法包括构建动力学、运动学方程以及设计控制器,继而控制卫星的姿态机动。上述执行机构配置及控制方法有效实现了卫星姿态大角度往复快速摆动。

    一种反向推扫的多条带推扫星上任务规划方法及系统

    公开(公告)号:CN119904038A

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202411870649.9

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明提供一种反向推扫的多条带推扫星上任务规划方法及系统,包括:首先通过设定第一次正向推扫时的期望姿态俯仰角,建立起正向推扫的观测方程,对观测方程用牛顿法求得零点,可以得到第一次正向推扫到测绘区域几何中心地面点的时间和卫星的期望姿态,完成第一次推扫任务,然后对卫星姿态机动去完成反向推扫任务,通过设定反向推扫时的期望姿态俯仰角,计算反向推扫到测绘区域几何中心地面得时间和卫星的姿态,完成反向推扫任务后,卫星姿态机动到第二次正向推扫时的期望姿态,进而可以完成第三次推扫任务,可以计算出三次推扫任务的开始和结束时间。

    一种遥感卫星在轨实时高速图像智能处理装置

    公开(公告)号:CN113706365B

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111259040.4

    申请日:2021-10-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种遥感卫星在轨实时高速图像智能处理装置,包括数据接收模块、AGX处理模块、配置管理模块、通信管理模块和供电模块。本发明提供的装置能够实现卫星图像的在轨高效、实时智能处理,可大幅提高遥感卫星的在轨工作效率和使用效能;而且可以将地面定标结果与人工智能算法进行融合、优化并实时上注更新,完成人工智能算法与定量遥感的在轨融合,实现卫星在轨的图像数据流切片、异常目标实时检测及敏感目标变化实时感知等功能。

    一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法

    公开(公告)号:CN113720360A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111282892.5

    申请日:2021-11-01

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法。首先通过敏捷遥感卫星的快速姿态机动能力,实现星/地相机分别对预定天区恒星目标进行成像,然后对地相机推扫星图进行处理,得到恒星在地相机测量坐标系内的观测矢量,再基于恒星物方、像方信息,计算观测时刻星/地相机在惯性系下的姿态,通过计算地相机到星相机的安装矩阵来确定星/地相机夹角,使用多组同帧观测星图对相机间夹角进行标定,可以满足敏捷遥感测绘卫星全球高精度无控定位需求。

    一种主动推扫星上任务规划方法及系统

    公开(公告)号:CN119904037A

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202411870636.1

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明提供一种主动推扫星上任务规划方法及系统,包括:根据卫星、地面目标点以及地球之间的空间几何关系,计算卫星的开始稳定推扫滚动角以及结束稳定推扫滚动角;基于开始稳定推扫滚动角和结束稳定推扫滚动角计算卫星的主动推扫滚动角速度,并确定开始稳定推扫偏流角通过主动推扫滚动角速度计算卫星的主动推扫开始时间和期望姿态欧拉角;利用主动推扫开始时间和期望姿态欧拉角计算得到卫星在主动推扫过程中的期望姿态、当前姿态、期望姿态角速度和当前姿态角速度。本发明通过利用主动推扫模式的控制算法,能够精准计算卫星的期望姿态和期望姿态角速度,从而确保卫星按照预定的推扫路径执行任务,保证推扫过程的高精度与高效性。

    一种遥感卫星在轨实时判断阳照区和阴影区的方法

    公开(公告)号:CN119437152A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411517963.9

    申请日:2024-10-29

    Abstract: 本申请实施例公开了一种遥感卫星在轨实时判断阳照区和阴影区的方法,涉及遥感卫星技术领域,该方法包括:获取遥感卫星在地固系的第一位置矢量,获取地固系太阳光方向矢量;获取遥感卫星的投影点在地固系的第二位置矢量;基于第一位置矢量相对于第二位置矢量的模、地固系太阳光方向矢量的反向矢量、起始点的位置坐标、构建得到判断矢量;通过不断迭代计算每个判断矢量的末端点的高度,根据高度与预设阈值的比较结果,判断遥感卫星位于阴影区还是阳照区。本申请实施例仅需要较少的迭代次数,通过迭代计算可以确保计算的鲁棒性,能够稳定、高效的确定遥感卫星所在的区域,能够实现实时的在轨判断,可以为卫星的位姿调整提供可靠的数据支持。

    一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法

    公开(公告)号:CN113720360B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111282892.5

    申请日:2021-11-01

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种敏捷光学遥感卫星星/地相机夹角在轨标定方法。首先通过敏捷遥感卫星的快速姿态机动能力,实现星/地相机分别对预定天区恒星目标进行成像,然后对地相机推扫星图进行处理,得到恒星在地相机测量坐标系内的观测矢量,再基于恒星物方、像方信息,计算观测时刻星/地相机在惯性系下的姿态,通过计算地相机到星相机的安装矩阵来确定星/地相机夹角,使用多组同帧观测星图对相机间夹角进行标定,可以满足敏捷遥感测绘卫星全球高精度无控定位需求。

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