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一种新的GEOSAR快速零多普勒中心二维姿态导引方法

赵秉吉 张庆君 戴超 刘立平 唐治华 舒卫平 倪崇

引用本文: 赵秉吉, 张庆君, 戴超, 刘立平, 唐治华, 舒卫平, 倪崇. 一种新的GEOSAR快速零多普勒中心二维姿态导引方法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(4): 763-769. doi: 10.11999/JEIT180643 shu
Citation:  Bingji ZHAO, Qingjun ZHANG, Chao DAI, Liping LIU, Zhihua TANG, Weiping SHU, Chong NI. A New Prompt 2-D Attitude Steering Approach for Zero Doppler Centroid of GEOsynchronous SAR[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41(4): 763-769. doi: 10.11999/JEIT180643 shu

一种新的GEOSAR快速零多普勒中心二维姿态导引方法

    作者简介: 赵秉吉: 男,1985年生,博士,高级工程师,研究方向为GEOSAR卫星总体设计、星载SAR3维成像技术和高分辨率低轨星载SAR系统设计技术;
    张庆君: 男,1969年生,研究员,博士生导师,卫星总指挥/总设计师,研究方向为卫星总体设计技术;
    戴超: 男,1971年生,高级工程师,卫星副总指挥,研究方向为卫星总体设计技术;
    刘立平: 男,1967年生,研究员,卫星副总设计师,研究方向为卫星总体设计技术;
    唐治华: 男,1971年生,研究员,卫星副总设计师,研究方向为微波遥感卫星总体设计技术;
    舒卫平: 男,1977年生,高级工程师,卫星总体主任设计师,研究方向为GEOSAR卫星总体设计技术;
    倪崇: 男,1983年生,高级工程师,卫星总体副主任设计师,研究方向为GEOSAR卫星总体设计技术
    通讯作者: 赵秉吉,zachary_zbj@163.com
摘要: 该文针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)提出一种新的2维俯仰–滚动姿态导引方法,可有效解决传统2维偏航导引方法用于GEOSAR时大偏航角的问题,更适用于具有大功率、大天线和大转动惯量的GEOSAR卫星。该方法应用于GEOSAR卫星时,不需调整偏航角,仅通过调整不超过±8°的俯仰角和滚动角,即可实现正侧视。相较于传统导引方法,该方法将卫星机动角度和时间减小至1/10左右,可大幅降低GEOSAR工程实施难度。该方法应用于不同轨道高度的SAR卫星时,均可实现残留多普勒中心值为0,具有普适性。此外,针对不同轨道高度SAR卫星,该文提出了姿态导引方法选择的参考依据。

English

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  • 图 1  星地几何模型示意图

    图 2  传统2维偏航导引技术应用于不同轨道SAR卫星效果对比

    图 3  新2维俯仰滚动姿态导引方法应用于不同轨高SAR卫星效果对比

    图 4  针对不同入射角,GEOSAR卫星需要补偿的俯仰角和滚动角

    图 5  不同导引方式下GEOSAR的姿态角变化速率

    图 6  不同轨道高度下两种姿态导引方式的“总导引角”对比

    表 1  各轨高SAR卫星仿真参数

    参数名称LEOSARMEOSARGEOSAR
    轨道高度 (km)5141200035792
    轨道倾角(°)97.424030
    轨道偏心率0.0030.0030.003
    入射角(°)454545
    近地点幅角(°)909090
    升交点赤经(°)000
    地球模型WSG84WSG84WSG84
    系统波长(m)0.0310.0310.031
    下载: 导出CSV

    表 2  GEOSAR从待机状态启动至正侧视成像状态的耗时对比

    姿控角速率(°/s)2维偏航导引(min)2维俯仰-滚动导引(min)
    0.0112512.7
    0.0262.56.3
    0.0342.74.2
    下载: 导出CSV
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图(6)表(2)
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文章相关
  • 通讯作者:  赵秉吉, zachary_zbj@163.com
  • 收稿日期:  2018-07-02
  • 录用日期:  2018-12-17
  • 网络出版日期:  2018-12-29
  • 刊出日期:  2019-04-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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