衛(wèi)星軌道建模與仿真技術(shù)研究.pdf

1、建設(shè)先進(jìn)的星載合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，簡稱SAR)仿真系統(tǒng)對(duì)于星載SAR的研制和性能分析有著重要的意義。由于衛(wèi)星是在特定的軌道上飛行，所以對(duì)衛(wèi)星軌道的建模與仿真是星載SAR仿真系統(tǒng)研究中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。
　　 計(jì)算衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)需要綜合考慮力學(xué)模型、地球運(yùn)動(dòng)模型、坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)等因素，而星載SAR仿真系統(tǒng)中需求的軌道數(shù)據(jù)量大、精度高。本文圍繞著星載SAR仿真系統(tǒng)中衛(wèi)星軌道的建模與仿真進(jìn)

2、行了深入的研究，在二體力學(xué)模型下，綜合考慮地球歲差、章動(dòng)、極移、自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)模型，計(jì)算出的軌道數(shù)據(jù)與STK(Satellite Tool Kit，簡稱STK)軟件對(duì)比的誤差在10-4米量級(jí)以下。本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 1.分析了星載SAR仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)以及其與機(jī)載SAR仿真系統(tǒng)在SAR運(yùn)行平臺(tái)上的不同之處。研究了衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)的基本原理和在慣性坐標(biāo)系下計(jì)算衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的算法，以及開普勒方程的解法。

3、　　 2.研究并選擇計(jì)算地球歲差、章動(dòng)、自轉(zhuǎn)和極移的算法，給出了算法實(shí)現(xiàn)的具體方案。研究了DE405星歷數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并編寫程序提取了DE405星歷中用于計(jì)算章動(dòng)的數(shù)據(jù)。研究了EOP(Earth Orientation Parameters，簡稱EOP)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并編寫程序提取了計(jì)算極移和地球自轉(zhuǎn)角所需要的EOP數(shù)據(jù)。
　　 3.研究了軌道計(jì)算中常用的時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng)，分析了各坐標(biāo)系統(tǒng)與地球歲差、章動(dòng)、自轉(zhuǎn)和極移之間的聯(lián)系。