多测站情况下GEO卫星激光反射器的斜置角度确定方法

摘要

多测站情况下GEO卫星激光反射器的斜置角度确定方法，首先根据各地面激光测站位置计算出地面光学中心，使光学中心在地球球面上距离各地面激光测站的距离相等；再根据卫星轨位和地面光学中心位置，确定激光反射器在卫星本体中二次斜置的角度，使激光反射器反射面法线指向地面光学中心。对多颗卫星而言，分别计算出每颗卫星激光反射器的二次斜置角度，再进行归一化处理、激光入射角复核和斜置支架设计，能够统一多颗卫星的激光反射器的技术状态，以利于批产和互换。

主权项

多测站情况下GEO卫星激光反射器的斜置角度确定方法，其特征在于步骤如下：(1)根据地面各激光测站的位置，计算得到地面光学中心；所述的地面光学中心与各个激光测站的地心夹角相等；计算地面光学中心的方法为：首先根据激光测站的经度和纬度分别确定激光测站在直角坐标系中的坐标位置，然后以地面光学中心在所述直角坐标系中的坐标位置为求解变量，以各个激光测站与地面光学中心的地心夹角相等建立非线性方程组，随后通过求解非线性方程组得到地面光学中心在所述直角坐标系中的坐标位置，通过坐标变换得到地面光学中心的经度和纬度；(2)获取各GEO卫星的轨道位置，对于各GEO卫星，均进行以下相同的操作：(21)将GEO卫星激光反射器沿卫星本体坐标系的Y轴进行一次斜置，使激光反射器的法线指向的地面星下点轨迹沿赤道东进，直至地面星下点处于以GEO卫星位置为顶点、以卫星本体坐标系的X轴为垂轴、以地面光学中心和GEO卫星的连线为母线形成的圆锥面上，记一次偏置角度为α_k，k＝1，2，......n，n为全部GEO卫星的个数；(22)将GEO卫星激光反射器沿卫星本体坐标系的X轴进行二次斜置，直至激光反射器的法线指向的地面星下点与地面光学中心重合，记二次偏置角度为β_k；(3)对各GEO卫星激光反射器的斜置角度进行归一化，使得每颗GEO卫星激光反射器两次斜置的角度分别为(α_k′，β_k′)，(α_k′，β_k′)的计算公式为$\left\{\begin{array}{c}{{\alpha }_k}^{\prime }=\frac{{\alpha }_k}{\left|{\alpha }_k\right|}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\left|{\alpha }_i\right|/n\\ {{\beta }_k}^{\prime }=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\beta }_i/n\end{array}\right.;$(4)对各GEO卫星激光反射器的有效反射面积进行复核，判断每颗GEO卫星的激光反射器按照(α_k′，β_k′)两次斜置后，各个激光测站所发射的激光的入射角是否满足要求，如果满足要求则每颗GEO卫星的激光反射器按照各自的(α_k′，β_k′)进行斜置；如果不满足则将所有不满足要求的GEO卫星归为一组，重新执行步骤(3)对这一组GEO卫星激光反射器的斜置角度进行归一化直至每颗GEO卫星的激光反射器经过两次斜置后，各个激光测站所发射的激光的入射角满足要求，每颗GEO卫星的激光反射器按照满足要求的角度进行斜置。