Método de planejamento e controle de atitude para imagem estereoscópica na mesma órbita de satélites ópticos em órbita baixa

LI Feng ,  

WAN Qiuhua ,  

LIU Mengmeng ,  

ZHONG Xing ,  

QU Youyang ,  

摘要

Para melhorar a precisão de apontamento da região alvo na imagem estereoscópica de múltiplas passagens de satélites ópticos em órbita baixa na mesma órbita, obtendo assim uma maior área de sobreposição efetiva, ou seja, área efetiva do par estereoscópico. Primeiro, foi projetado um método de planejamento de atitude para imagens estereoscópicas de visão dupla/tríplice na mesma órbita, adotando o modelo da elipsoide terrestre e considerando a rotação da Terra e a manobra de rolamento do satélite. Em seguida, para reduzir o tempo de manobra e aumentar o comprimento da área que pode ser capturada em uma única imagem do satélite, considerando as restrições do momento do atuador e do momento angular, foi projetado um algoritmo de controle rápido de manobra baseado em planejamento de trajetória (PFMC), que consiste no planejamento do caminho mais curto e contínuo de aceleração angular para manobra triaxial com restrição de eixo de rotação invariante, combinado com o controle feedforward da aceleração angular e controle em laços interno e externo. Por fim, uma simulação matemática foi realizada com os parâmetros do satélite "Jilin-1", apresentando precisão de controle melhor que 0,02°, estabilidade melhor que 0,001 (°)/s e duração da imagem não inferior a 10 s. Durante os testes em órbita, foram obtidos pares estereoscópicos e modelos digitais de superfície da cidade de Urumqi, com área de cobertura efetiva superior a 1600 km² e taxa de sobreposição de imagem dupla superior a 97%, validando a viabilidade e eficácia do método de planejamento e controle de imagem estereoscópica na mesma órbita.

关键词

imagem estereoscópica na mesma órbita;planejamento de atitude triaxial;manobra rápida;controle de atitude

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