太陽同步回歸軌道衛(wèi)星的重訪特性研究

1、太陽同步回歸軌道衛(wèi)星的重訪特性研究 太陽同步回歸軌道衛(wèi)星的重訪特性研究賈向華，徐 明(北京航空航天大學 宇航學院， 北京 100191)基金項目： 基金項目：國家自然科學基金項目(11172020)；北京市自然科學基金項目(4153060)作者簡介： 作者簡介：賈向華(1991—)，男，碩士研究生，主要從事航天器軌道動力學研究。通訊作者： 通訊作者：徐明(1981—)，男，副教授，博士生導師，主要從事航天器軌道動力學與控制等研究。本文引

2、用格式： 本文引用格式：賈向華，徐明.太陽同步回歸軌道衛(wèi)星的重訪特性研究[J].兵器裝備工程學報，2017(5):159-163.Citation Citation ： format:JIA Xiang-hua, XU Ming.Research on Revisit Properties forSun-Synchronous RGT Orbits ’ Satellite[J].Journal of Ordnance Equipment

3、Engineering,2017(5):159-163.摘要： 摘要：針對太陽同步回歸軌道的重訪問題， 提出了探究重訪特性的系統(tǒng)方法。該方法以Q值建立太陽同步與回歸軌道間的聯(lián)系；采用基本交點距的描述方法，將回歸周期內軌道的訪問順序加以量化；應用數(shù)論中的貝祖定理，將重訪周期的確定轉換為求解一丟番圖代數(shù)方程。仿真算例選以光學載荷對地觀測為前提，得到了特定回歸周期軌道的訪問順序及地面覆蓋情況，確定了相應的重訪特性；此外，以軌道高度范圍為約束，

4、以快速重訪為目標，確定了太陽同步回歸軌道的設計方法。結果表明，該方法可以確定具有良好重訪特性的最優(yōu)解。關鍵詞： 關鍵詞：太陽同步回歸軌道；重訪特性；基本交點距；貝祖定理遙感衛(wèi)星等對地觀測衛(wèi)星近年來取得了長足發(fā)展， 對地觀測的空間分辨率可達米級，甚至亞米級， 在軍事、 民用等領域均有重要應用。 由于遙感衛(wèi)星所搭載的光學成像載荷(如星載 CCD 傳感器)要求光照條件相對穩(wěn)定，且根據(jù)任務需求，遙感衛(wèi)星應在一定時間內對特定區(qū)域進行重復觀測。因此

5、，太陽同步回歸軌道廣泛地被對地觀測衛(wèi)星所采用。太陽同步回歸軌道具有太陽同步和回歸軌道的雙重特點， 滿足遙感衛(wèi)星的任務要求。早期的軌道設計主要以經驗為主，沒有通用的準則，限制了遙感衛(wèi)星軌道設計的規(guī)范化式中：J2為地球非球形攝動的一階長期項； μ 為地球引力系數(shù)； a 為軌道半長軸；Re為地球赤道半徑；e 為軌道偏心率；i 為軌道傾角。可知， WΩ相當于軌道平面繞地球軸線的進動角速度， 若其值等于地球的公轉角速度，則軌道平面相對于太陽具有固

6、定的取向，進而得到太陽同步軌道。由文獻 [10]可知，太陽同步軌道的條件為(2)式中 isso太陽同步軌道的傾角。1.2 回歸軌道回歸軌道是指經過特定軌道日后， 星下點軌跡重復出現(xiàn)的軌道。 由文獻[9]，軌道日PEO為(3)式中：ωE為地球自轉角速度。由文獻[9]可知，衛(wèi)星的交點周期 Pnod為(4)式中：Wω是近地點幅角的平均變化率; WM是平近點角的平均變化率，其值分別為若在整數(shù)個軌道日內， 衛(wèi)星繞地球旋轉整數(shù)圈， 則滿足星下點軌跡