敏捷SAR卫星滑动聚束模式姿态控制分析

敏捷合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)卫星机动能力强、图像质量高,可以实现条带模式、滑动聚束模式、大角度侧视及大角度斜视成像。滑动聚束成像模式图像几何分辨率高、图像质量高,是敏捷SAR卫星的典型应用模式。根据滑动聚束模式的成像特点,本文分析了两种典型的滑动聚束成像模式姿态控制实现方式,并分别进行仿真、测试和比较分析,以支持卫星在轨滑动聚束成像模式的应用。

不同姿态控制模式下的北斗卫星定轨策略研究

北斗卫星的姿态控制分为动态偏置、零偏置和连续动偏3种,不同类型卫星、不同姿态控制模式、不同时段下定轨精度不一致,影响了北斗系统的连续性。详细研究了北斗不同类型卫星在不同姿态控制模式下的最优定轨策略,并基于实测数据进行试验,结果表明,BeiDou-2 IGSO(inclined geosynchronous orbit)/MEO(medium earth orbit)卫星采用基于星地钟差约束下多星定轨方法和ECOM(extended CODE model)5参数模型相结合的方法定轨精度最优,零偏期间,用户等效距离误差值为2.08 m,全球激光评估轨道视向精度约为1 m;BeiDou-3 IGSO/MEO卫星采用常规多星定轨和ECOM 5参数模型相结合的方法定轨精度最优;连续动偏期间,用户等效距离误差值为1.22 m,全球激光评估轨道视向精度为0.23 m,与动偏期间精度一致;GEO(geostationary earth orbit)卫星在春秋分附近时段采用基于星地钟差约束下多星定轨方法和ECOM 9参数模型相结合的方法定轨精度最优,用户等效距离误差值为0.72 m。

北斗卫星姿态偏航控制模式预报

针对精密定轨中需要精确获取不同姿态控制模式起止时间的问题,研究了北斗导航卫星不同姿态控制模式的预报方法。首先介绍了姿态控制模式的定义以及国内外导航卫星采用的姿控模式;然后利用矢量分析法研究分析了动偏、零偏与连续动偏控制及其预报方法,并编写了一套姿控模式预报程序;最后利用北斗卫星的实测数据进行了试验分析。结果表明:北斗姿态控制模式预报精度优于1 min;连续动偏机动持续约40 min,对卫星的有效观测弧段影响小于1 h。

北斗系统新入网IGSO卫星服务性能分析

利用2016年6月17日~7月18日期间北斗卫星导航系统IGSO-6卫星相关数据,针对IGSO-6卫星的单星服务性能和对系统的服务性能影响以及新姿态控制模式对轨道确定的影响三个方面进行分析评估。分析结果表明,IGSO-6卫星空间信号用户测距误差为1.85m,卫星钟天稳定度为10-14量级,准确度为10-11量级,天漂移率接近10-13量级;新卫星的加入提升了系统服务性能,不同区域提升程度不同,PDOP最大提升20%左右;新姿态控制模式有助于改善地影期卫星精密轨道确定。

北斗卫星ECOM光压模型参数选择策略分析

以ECOM经验光压模型为基础,利用北斗卫星3年的精密星历进行轨道拟合,获得了ECOM光压参数的变化规律,给出了北斗3类卫星的ECOM光压参数选择策略。从北斗卫星姿态控制模式出发,通过卫星星体受照分析,指出在北斗卫星地影期零偏航状态下,由于太阳对卫星帆板的不正照,导致与动态偏航姿态相比,光压摄动力存在与轨道周期相关的分量,需要在ECOM 5参数的基础上增加D向周期分量进行吸收。通过MGEX全球网数据定轨试验,本文提出的方法可使零偏段定轨重叠段位置精度提高50%~80%。