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基于Q值选取的太阳同步回归轨道设计算法

Repeat sun-synchronous orbit design method based on Q value selection

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摘要

太阳同步回归轨道既可以满足光照条件的要求,又可以满足时间分辨力的要求,是对地观测航天器首选轨道之一。Q值是将太阳同步轨道和回归轨道联系起来的桥梁,是太阳同步回归轨道设计时最先考虑的参数。通过对太阳同步轨道和回归轨道特性的分析,可以建立Q值与太阳同步回归轨道参数之间的数学关系,作为太阳同步回归轨道设计的依据。本文通过对轨道回归特性的分析,引入了设计太阳同步回归轨道Q值的方法。结合某航天任务的具体指标,利用Q值选取算法,在500~510 km轨道高度范围内选取了一条轨道高度为502.59 km的轨道。该轨道的回归周期为21 d,平均重访周期为5 d,是500~510 km轨道高度范围内重访特性最优的太阳同步回归轨道。基于Q值选取的轨道设计算法从理论上找到了太阳同步轨道设计中的关键,为复杂的轨道设计工作提供了一个可靠而易行的方法。

Abstract

Repeat sun-synchronous orbit is one of the most important orbits for earth observation missions,because the orbit can satisfy the requirements of illumination and temporal resolution.Q value is the connection between sun-synchronous orbit and repeat orbit,so Q value plays an important role in repeat sun-synchronous orbit design.In this paper,the characteristics of sun-synchronous orbit and repeat orbit are analyzed,and the relationship of Q value and repeat sun-synchronous orbit is established.With the analysis of repeat orbit characteristics,a Q value design method of repeat sun-synchronous orbit is derived,and an optimal orbit is selected using the method.The selected orbit shows that the orbital altitude is 502.59 km,repeat period is 21 days and mean revisit period is 5 days,which is an optimal repeat sun-synchronous orbit for the revisit characteristic within the range from 500 km to 510 km.It concludes that this method finds the key points of repeat sun-synchronous orbit design in theory,and provides a credible and easy method for complex orbit design tasks.

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补充资料

中图分类号:V412.4

所属栏目:微纳技术与精密机械

基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2006AA701410)

收稿日期:2007-09-26

修改稿日期:2008-02-22

网络出版日期:0001-01-01

作者单位    点击查看

曲宏松:中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033中国科学院 研究生院,北京 100039
张叶:中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033中国科学院 研究生院,北京 100039
金光:中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033

联系人作者:曲宏松(quhongsong@yahoo.com.cn)

备注:曲宏松|男|(1980-),辽宁大连人,博士研究生,现从事航天器轨道设计、小卫星编队设计、航天器测控系统、空间遥感器CCD成像电子学系统、实时嵌入式操作系统等方面的研究。

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引用该论文

Qu Hong-song,ZHANG Ye,JIN Guang. Repeat sun-synchronous orbit design method based on Q value selection[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16(9): 1688-1694

曲宏松,张叶,金光. 基于Q值选取的太阳同步回归轨道设计算法[J]. 光学 精密工程, 2008, 16(9): 1688-1694

被引情况

【1】曲宏松,金光,张叶. “NextView计划”与光学遥感卫星的发展趋势. 中国光学, 2009, 2(6): 467-476

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