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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

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
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
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 & Information Technology, 2019, 41(4): 763-769. doi: 10.11999/JEIT180643
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 & Information Technology, 2019, 41(4): 763-769. doi: 10.11999/JEIT180643

一种新的GEOSAR快速零多普勒中心二维姿态导引方法

doi: 10.11999/JEIT180643
基金项目: 国家自然科学基金(61601022),航天五院杰出青年人才基金
详细信息
    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SAR 3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

  • 中图分类号: TN957

A New Prompt 2-D Attitude Steering Approach for Zero Doppler Centroid of GEOsynchronous SAR

Funds: The National Natural Science Foundation of China(61601022), Outstanding Young Personnel Fund of the Fifth Academy of Aerospace
  • 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。

  • 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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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-02
  • 修回日期:  2018-12-17
  • 网络出版日期:  2018-12-29
  • 刊出日期:  2019-04-01

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