遙感衛(wèi)星跟蹤天線伺服監(jiān)控軟件研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、眾所周知，遙感衛(wèi)星具有飛行速度快、飛行高度高、距離遠(yuǎn)及一次過境時(shí)間短，通常僅在十分鐘左右等特點(diǎn)，如果不能及時(shí)捕獲并予以跟蹤，一旦在衛(wèi)星過境時(shí)間內(nèi)失去跟蹤時(shí)機(jī)，就會(huì)導(dǎo)致遙感接收信息的丟失，造成不可彌補(bǔ)的損失，對(duì)于國(guó)防安全及軍事決策帶來(lái)直接的影響。同時(shí)還要在跟蹤過程中根據(jù)跟蹤的具體情況，對(duì)控制天線進(jìn)行及時(shí)地干預(yù)和調(diào)整。此外，每天都有數(shù)圈衛(wèi)星過境，有必要采取衛(wèi)星跟蹤自動(dòng)化流程實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的捕獲及跟蹤，以減少操作人員的工作量。測(cè)角伺服監(jiān)控系統(tǒng)是衛(wèi)星

2、跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的閉環(huán)回路的重要環(huán)節(jié)，可對(duì)跟蹤天線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視與精確控制，以實(shí)施對(duì)遙感衛(wèi)星的快速捕獲及連續(xù)跟蹤，而伺服監(jiān)控軟件是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的核心。伺服監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)由測(cè)角監(jiān)控計(jì)算機(jī)和伺服監(jiān)控軟件組成，系統(tǒng)的重點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)遙感衛(wèi)星的高仰角過頂跟蹤的自動(dòng)化任務(wù)流程。
　　 本文概述了測(cè)角分系統(tǒng)組成與發(fā)展，在對(duì)伺服監(jiān)控軟件進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)其中幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)--高仰角過頂跟蹤技術(shù)，折線段平均插值擬合法技術(shù)，三軸天線測(cè)量坐標(biāo)與軌

3、道預(yù)報(bào)大地坐標(biāo)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)，進(jìn)行了詳細(xì)討論。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高性能的具有衛(wèi)星自動(dòng)捕獲、跟蹤及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理的伺服監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)，結(jié)合工程實(shí)踐設(shè)計(jì)了第三軸位置預(yù)置算法，過時(shí)間零點(diǎn)裝載任務(wù)軌道數(shù)據(jù)算法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星跟蹤自動(dòng)化任務(wù)流程。從伺服監(jiān)控軟件分析建模、監(jiān)控軟件總體設(shè)計(jì)、監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等方面，以面向?qū)ο蠓椒▽?shí)現(xiàn)了伺服監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)。本文所采用的思想和設(shè)計(jì)的算法，具有一定的通用性，對(duì)遙感衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用具有一定的

4、借鑒與指導(dǎo)意義。
　　 采用面向?qū)ο蟮姆椒ń⒘吮O(jiān)控軟件通用模型，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控軟件的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化設(shè)計(jì)，縮短了監(jiān)控軟件開發(fā)周期，監(jiān)控軟件具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、捕獲迅速、控制準(zhǔn)確、跟蹤自動(dòng)化程度高、軟件的可重用性、可維護(hù)性及可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)。
　　 本文提出的監(jiān)控軟件抽象模型、測(cè)量坐標(biāo)系與軌道預(yù)報(bào)大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型、第三軸位置預(yù)置算法以及過時(shí)間零點(diǎn)裝載任務(wù)軌道數(shù)據(jù)的改進(jìn)算法，已在實(shí)戰(zhàn)任務(wù)計(jì)劃中得到驗(yàn)證，并已在多個(gè)實(shí)際工程中