專利名稱：一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種空間對地觀測系統和方法，屬于航空航天領域。
背景技術：
天基干涉技術已被證明為實現以地面高程信息為主的天基對地觀測的有效技術與系統。目前已經實現的TanDEM-X系統利用的是編隊的兩顆衛星的軌道位置之間自然形成的空間構形，具有穩定、可優化、易調整的優勢的同時，也受到編隊軌道構形自身規律的約束。基線在衛星的軌道飛向中有規律地緩慢變化，其中一部分軌道段的基線不適合于干涉成像的要求，不通過編隊構形的變軌，無法實現對不同地面緯度的同時干涉測量。目前已經實現的對地觀測系統沒有真正的實現在干涉的單航過與基線的穩定、基線快速實現與可調整、基線測量的易實現與高精度、全球不同緯度的同時覆蓋、載荷的工作無需復雜的三同
止
少ο過去繩系衛星系統，繩系衛星的母星與子星之間通過釋放繩索的方向的選擇，能形成穩定的母星與子星對地面某一點穩定的夾角，盡管這個夾角在客觀上提供了穩定的觀測干涉角，但是繩系衛星系統從來沒有用于對地干涉成像。由于過去的干涉合成孔徑雷達衛星系統依靠地球引力自然形成的空間構形，由于子星繞著母星轉，難以形成子星、母星相對于地球上被觀測位置的穩定的干涉角度，因此不能實現全軌道探測。

發明內容
本發明的目的是針對以往的干涉合成孔徑雷達衛星系統依靠地球引力自然形成的空間構形，由于子星繞著母星轉，難以形成子星、母星相對于地球上被觀測位置的穩定的干涉角度，因此不能實現全軌道探測的問題，提出一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統和方法。本發明一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，它包括母星、系繩、釋放結構和天線；所述天線由釋放結構從母星上按照所設定方向釋放到指定位置并展開，母星與天線通過系繩相連且天線向地面某一點連線與母星向地面該點連線的夾角是穩定不變的，所述母星是合成孔徑雷達衛星。本發明還提供應用上述基于繩系衛星平臺的對地觀測系統的對地觀測方法，采用以下步驟完成的步驟一確認系統各部分功能正常，將天線按照所設定方向釋放到指定位置；步驟二 根據展開控制律將天線展開到指定位置，并調整天線姿態使母星與天線通過系繩相連且天線向地面某一點連線與母星向地面該點連線的夾角是穩定不變的；步驟三測試天線與母星之間的數據傳輸；步驟四判斷數據傳輸是否正常；若不正常，則退出；若正常，則進入步驟五；步驟五母星確定觀測目標，然后將目標信息傳送到天線，通過控制天線姿態來完成天線對目標的跟蹤測量；步驟六將天線測量到的數據回傳給母星；步驟七一次測量結束，等待母星確定下一測量目標，然后返回執行步驟三。本發明的優點是本發明采用了成熟的繩系衛星技術，使天線向地面某一點連線與母星向地面該點連線的夾角是穩定不變，從而克服了以往的干涉成像衛星，子星繞著母星轉，難以形成子星、母星相對于地球上被觀測位置的穩定的干涉角度的難題，能夠有效實現全軌道干涉成像。


圖1為本發明的基于繩系衛星平臺的對地觀測系統示意圖；圖2為本發明的基于繩系衛星平臺的對地觀測系統對地觀測方法的流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結合圖1說明本實施方式，一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，它包括母星1、系繩3、釋放結構和天線 2 ；所述天線2由釋放結構從母星1上按照所設定方向釋放到指定位置并展開，母星1與天線2通過系繩3相連且天線2向地面某一點連線與母星1向地面該點連線的夾角是穩定不變的，所述母星1是合成孔徑雷達衛星。
具體實施方式
二 下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述系繩3可以是光纖材料也可以是導電材料，系繩3亦可為雙股纏繞或多股纏繞。
具體實施方式
三下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述的天線2采用可折疊拋物面天線或相控陣天線。
具體實施方式
四下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，天線與母星1之間的數據與能量傳輸通過繩系傳輸，也可以是無線傳輸。
具體實施方式
五下面結合圖2說明本實施方式，一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統的對地觀測方法，采用以下步驟完成的步驟一確認系統各部分功能正常，將天線按照所設定方向釋放到指定位置；步驟二 根據展開控制律將天線展開到指定位置，并調整天線姿態使母星與天線通過系繩3相連且天線向地面某一點連線與母星向地面該點連線的夾角是穩定不變的；步驟三測試天線與母星之間的數據傳輸；步驟四判斷數據傳輸是否正常；若不正常，則退出；若正常，則進入步驟五；步驟五母星確定觀測目標，然后將目標信息傳送到天線，通過控制天線姿態來完成天線對目標的跟蹤測量；步驟六將天線測量到的數據回傳給母星；步驟七一次測量結束，等待母星確定下一測量目標，然后返回執行步驟三。
權利要求
1.一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，其特征在于它包括母星(1)、系繩(3)、釋放結構和天線O)；所述天線O)由釋放結構從母星(1)上按照所設定方向釋放到指定位置并展開，母星⑴與天線⑵通過系繩⑶相連且天線⑵向地面某一點連線與母星⑴ 向地面該點連線的夾角是穩定不變的，所述母星(1)是合成孔徑雷達衛星。
2.根據權利要求1所述的一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，其特征在于，所述的系繩C3)是光纖材料或導電材料，雙股纏繞或多股纏繞。
3.根據權利要求1所述的一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，其特征在于，所述的天線(2)采用可折疊拋物面天線或相控陣天線。
4.根據權利要求1所述的一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統，其特征在于，天線 (2)與母星(1)之間的數據與能量傳輸通過系繩( 傳輸或無線傳輸。
5.應用權利要求1的基于繩系衛星平臺的對地觀測系統的對地觀測方法，其特征在于采用以下步驟完成的步驟一確認系統各部分功能正常，將天線(2)按照所設定方向釋放到指定位置；步驟二 根據展開控制律將天線(2)展開到指定位置，并調整天線⑵姿態使母星⑴ 與天線(2)通過系繩(3)相連且天線O)向地面某一點連線與母星(1)向地面該點連線的夾角是穩定不變的；步驟三測試天線( 與母星(1)之間的數據傳輸；步驟四判斷數據傳輸是否正常；若不正常，則退出；若正常，則進入步驟五；步驟五母星⑴確定觀測目標，然后將目標信息傳送到天線O)，通過控制天線⑵ 姿態來完成天線( 對目標的跟蹤測量；步驟六將天線⑵測量到的數據回傳給母星⑴；步驟七一次測量結束，等待母星(1)確定下一測量目標，然后返回執行步驟三。
全文摘要
一種基于繩系衛星平臺的對地觀測系統和方法，涉及一種空間對地觀測系統和方法，屬于航空航天領域。目的是針對以往的干涉合成孔徑雷達衛星系統依靠地球引力自然形成的空間構形，由于子星繞著母星轉，難以形成子星、母星相對于地球上被觀測位置的穩定的干涉角度，因此不能實現全軌道探測的問題。該系統包括母星、系繩、釋放結構和天線。首先確認系統各部分功能正常，將天線釋放到指定位置；使天線向地面某一點連線與母星向地面該點連線的夾角是穩定不變的；測試數據傳輸是否正常；母星確定觀測目標，將目標信息傳送給天線，通過控制天線姿態完成對目標的跟蹤測量；天線將測量數據回傳給母星。實現地面的全軌道探測。
文檔編號G01S13/90GK102520409SQ20121000458
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者蘭盛昌, 張志剛, 張錦繡, 曹喜濱, 李夢立, 樓良盛, 穆冬 申請人:哈爾濱工業大學