适用于近场目标成像的空间坐标系建立方法

摘要

本发明提供一种适用于近场目标成像的空间坐标系建立方法，包括步骤：获取观测站、被观测目标的位置坐标及信号发射波长或频率；确定U、V、W三轴的指向，构建UVW空间直角坐标系；计算任意两观测站构成的基线矢量在UVW坐标系中的坐标。本发明提供的适用于近场目标成像的空间坐标系建立方法，实现了月球距离或太阳系内的空间探测器或其他近场目标空间直角坐标系建立，为VLBI成像提供基础，并具有精确度高、适用于近场目标的优点。

主权项

一种适用于近场目标成像的空间坐标系建立方法，包括步骤：S11：设定多个观测站；S12：所述多个观测站接收同一预设观测任务，并根据所述预设观测任务内容观测被测目标，同时采集所述被测目标的信号数据；S13：所述多个观测站将各自采集到的所述信号数据发送给一数据处理中心；S14：获取各所述观测站和所述被观测目标在一地心天球坐标系中的位置坐标，以及所述被测目标发射信号的观测波长；S15：构建一空间直角坐标系的UVW坐标轴，所述UVW坐标轴的一W轴由地心指向被测目标，所述UVW坐标轴的一V轴在所述W轴与地球自转轴所构成的平面内垂直于所述W轴且指向北天极方向，所述UVW坐标轴的一U轴、所述V轴和所述W轴构成右手直角坐标系；S16：所述数据处理中心根据所述信号数据计算获得所述被测目标在所述空间直角坐标系中的空间坐标值(u,v,w)，其中u、v、w为所述被测目标在所述空间直角坐标系中的坐标分量；且u、v、w满足公式(1)和公式(2)：$\left\{\begin{array}{c}u=\frac{\rho }{\lambda ·D_2}·U_2-\frac{\rho }{\lambda ·D_1}·U_1;\\ v=\frac{\rho }{\lambda ·D_2}·V_2-\frac{\rho }{\lambda ·D_1}·V_1;\\ U_i=(x_i-X_0,y_i-Y_0,z_i-Z_0)·(-\sin \alpha ,\cos \alpha ,0);\\ V_i=(x_i-X_0,y_i-Y_0,z_i-Z_0)·\left(\cos \right(\frac{\pi }{2}-\delta )\cos (\pi +\alpha ),\cos (\frac{\pi }{2}-\delta )\sin (\pi +\alpha ),\sin (\frac{\pi }{2}-\delta ));\\ D_i=\left|\overrightarrow{{\rho }_i}\right|,(i=1,2)\end{array}\right.---\left(1\right)$$w=\pm \frac{\sqrt{{(x_2-x_1)}^2+{(y_2-y_1)}^2+{(z_2-z_1)}^2-u^2-v^2}}{\lambda }---\left(2\right)$其中，λ为所述观测波长；x_i、y_i、z_i分别是第i观测站在一地心天球直角坐标系中的坐标分量，i＝1,2；X₀、Y₀、Z₀分别是被测目标在所述地心天球直角坐标系中的坐标分量；ρ、α、δ分别为被测目标在所述地心天球坐标系中的球面坐标分量；为所述地心天球直角坐标系中第i观测站至被测目标坐标(X₀,Y₀,Z₀)的位置矢量。