衛(wèi)星軌道建模與仿真技術(shù)研究.pdf

1、建設(shè)先進的星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，簡稱SAR)仿真系統(tǒng)對于星載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)鍵的一個環(huán)節(jié)。
　　 計算衛(wèi)星的軌道數(shù)據(jù)需要綜合考慮力學(xué)模型、地球運動模型、坐標(biāo)系統(tǒng)和時間系統(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

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、極移、自轉(zhuǎn)的運動模型，計算出的軌道數(shù)據(jù)與STK(Satellite Tool Kit，簡稱STK)軟件對比的誤差在10-4米量級以下。本文研究的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　 1.分析了星載SAR仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點以及其與機載SAR仿真系統(tǒng)在SAR運行平臺上的不同之處。研究了衛(wèi)星軌道動力學(xué)的基本原理和在慣性坐標(biāo)系下計算衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的算法，以及開普勒方程的解法。

3、　　 2.研究并選擇計算地球歲差、章動、自轉(zhuǎn)和極移的算法，給出了算法實現(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星歷中用于計算章動的數(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.研究了軌道計算中常用的時間系統(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、自轉(zhuǎn)和極移之間的聯(lián)系。