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专利名称：一种基于绳系卫星平台的对地观测系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种空间对地观测系统和方法，属于航空航天领域。
背景技术：
天基干涉技术已被证明为实现以地面高程信息为主的天基对地观测的有效技术与系统。目前已经实现的TanDEM-X系统利用的是编队的两颗卫星的轨道位置之间自然形成的空间构形，具有稳定、可优化、易调整的优势的同时，也受到编队轨道构形自身规律的约束。基线在卫星的轨道飞向中有规律地缓慢变化，其中一部分轨道段的基线不适合于干涉成像的要求，不通过编队构形的变轨，无法实现对不同地面纬度的同时干涉测量。目前已经实现的对地观测系统没有真正的实现在干涉的单航过与基线的稳定、基线快速实现与可调整、基线测量的易实现与高精度、全球不同纬度的同时覆盖、载荷的工作无需复杂的三同
止
少ο过去绳系卫星系统，绳系卫星的母星与子星之间通过释放绳索的方向的选择，能形成稳定的母星与子星对地面某一点稳定的夹角，尽管这个夹角在客观上提供了稳定的观测干涉角，但是绳系卫星系统从来没有用于对地干涉成像。由于过去的干涉合成孔径雷达卫星系统依靠地球引力自然形成的空间构形，由于子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度，因此不能实现全轨道探测。

发明内容
本发明的目的是针对以往的干涉合成孔径雷达卫星系统依靠地球引力自然形成的空间构形，由于子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度，因此不能实现全轨道探测的问题，提出一种基于绳系卫星平台的对地观测系统和方法。本发明一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，它包括母星、系绳、释放结构和天线；所述天线由释放结构从母星上按照所设定方向释放到指定位置并展开，母星与天线通过系绳相连且天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的，所述母星是合成孔径雷达卫星。本发明还提供应用上述基于绳系卫星平台的对地观测系统的对地观测方法，采用以下步骤完成的步骤一确认系统各部分功能正常，将天线按照所设定方向释放到指定位置；步骤二 根据展开控制律将天线展开到指定位置，并调整天线姿态使母星与天线通过系绳相连且天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的；步骤三测试天线与母星之间的数据传输；步骤四判断数据传输是否正常；若不正常，则退出；若正常，则进入步骤五；步骤五母星确定观测目标，然后将目标信息传送到天线，通过控制天线姿态来完成天线对目标的跟踪测量；步骤六将天线测量到的数据回传给母星；步骤七一次测量结束，等待母星确定下一测量目标，然后返回执行步骤三。本发明的优点是本发明采用了成熟的绳系卫星技术，使天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变，从而克服了以往的干涉成像卫星，子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度的难题，能够有效实现全轨道干涉成像。


图1为本发明的基于绳系卫星平台的对地观测系统示意图；图2为本发明的基于绳系卫星平台的对地观测系统对地观测方法的流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，它包括母星1、系绳3、释放结构和天线 2 ；所述天线2由释放结构从母星1上按照所设定方向释放到指定位置并展开，母星1与天线2通过系绳3相连且天线2向地面某一点连线与母星1向地面该点连线的夹角是稳定不变的，所述母星1是合成孔径雷达卫星。
具体实施方式
二 下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述系绳3可以是光纤材料也可以是导电材料，系绳3亦可为双股缠绕或多股缠绕。
具体实施方式
三下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，所述的天线2采用可折叠抛物面天线或相控阵天线。
具体实施方式
四下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，天线与母星1之间的数据与能量传输通过绳系传输，也可以是无线传输。
具体实施方式
五下面结合图2说明本实施方式，一种基于绳系卫星平台的对地观测系统的对地观测方法，采用以下步骤完成的步骤一确认系统各部分功能正常，将天线按照所设定方向释放到指定位置；步骤二 根据展开控制律将天线展开到指定位置，并调整天线姿态使母星与天线通过系绳3相连且天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的；步骤三测试天线与母星之间的数据传输；步骤四判断数据传输是否正常；若不正常，则退出；若正常，则进入步骤五；步骤五母星确定观测目标，然后将目标信息传送到天线，通过控制天线姿态来完成天线对目标的跟踪测量；步骤六将天线测量到的数据回传给母星；步骤七一次测量结束，等待母星确定下一测量目标，然后返回执行步骤三。
权利要求
1.一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，其特征在于它包括母星(1)、系绳(3)、释放结构和天线O)；所述天线O)由释放结构从母星(1)上按照所设定方向释放到指定位置并展开，母星⑴与天线⑵通过系绳⑶相连且天线⑵向地面某一点连线与母星⑴ 向地面该点连线的夹角是稳定不变的，所述母星(1)是合成孔径雷达卫星。
2.根据权利要求1所述的一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，其特征在于，所述的系绳C3)是光纤材料或导电材料，双股缠绕或多股缠绕。
3.根据权利要求1所述的一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，其特征在于，所述的天线(2)采用可折叠抛物面天线或相控阵天线。
4.根据权利要求1所述的一种基于绳系卫星平台的对地观测系统，其特征在于，天线 (2)与母星(1)之间的数据与能量传输通过系绳( 传输或无线传输。
5.应用权利要求1的基于绳系卫星平台的对地观测系统的对地观测方法，其特征在于采用以下步骤完成的步骤一确认系统各部分功能正常，将天线(2)按照所设定方向释放到指定位置；步骤二 根据展开控制律将天线(2)展开到指定位置，并调整天线⑵姿态使母星⑴ 与天线(2)通过系绳(3)相连且天线O)向地面某一点连线与母星(1)向地面该点连线的夹角是稳定不变的；步骤三测试天线( 与母星(1)之间的数据传输；步骤四判断数据传输是否正常；若不正常，则退出；若正常，则进入步骤五；步骤五母星⑴确定观测目标，然后将目标信息传送到天线O)，通过控制天线⑵ 姿态来完成天线( 对目标的跟踪测量；步骤六将天线⑵测量到的数据回传给母星⑴；步骤七一次测量结束，等待母星(1)确定下一测量目标，然后返回执行步骤三。
全文摘要
一种基于绳系卫星平台的对地观测系统和方法，涉及一种空间对地观测系统和方法，属于航空航天领域。目的是针对以往的干涉合成孔径雷达卫星系统依靠地球引力自然形成的空间构形，由于子星绕着母星转，难以形成子星、母星相对于地球上被观测位置的稳定的干涉角度，因此不能实现全轨道探测的问题。该系统包括母星、系绳、释放结构和天线。首先确认系统各部分功能正常，将天线释放到指定位置；使天线向地面某一点连线与母星向地面该点连线的夹角是稳定不变的；测试数据传输是否正常；母星确定观测目标，将目标信息传送给天线，通过控制天线姿态完成对目标的跟踪测量；天线将测量数据回传给母星。实现地面的全轨道探测。
文档编号G01S13/90GK102520409SQ20121000458
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者兰盛昌, 张志刚, 张锦绣, 曹喜滨, 李梦立, 楼良盛, 穆冬 申请人:哈尔滨工业大学