低軌光學衛星相控陣數傳期間太陽光規避方法

童鑫， 曲友陽， 劉潔冰， 宋欣嶼， 戴路

（長光衛星技術股份有限公司，吉林 長春 130102）

1 引 言

光學遙感衛星影像具有光譜特征豐富、地表覆蓋面積大與信息獲取速度快等特點，在農業、林業、國土與測繪等領域有著廣泛應用［1］。衛星平臺技術和光學載荷技術的進步，使得光學衛星體積和重量逐漸減小，進而降低了發射成本［2］。相比于高軌光學衛星，低軌光學衛星在發射成本和實現全球覆蓋等方面具有明顯優勢，其較強的抗毀性、低傳輸延時性和低功耗鏈路使得低軌光學衛星進入快速發展期。

光學衛星相機在空間中的指向方位隨星體的運行而不斷改變，會發生太陽光入射相機或與相機夾角較小的情況，這樣不僅會對焦面探測器與光學反射鏡表面的鍍膜造成損傷或穩定性下降，還會增加因相機鏡筒內壁溫度上升而引起材料退化污染相機鏡頭的風險［3-4］。線陣相機電荷耦合元件的性能受溫度影響很大，其熱電子噪聲隨溫度呈指數遞增，如果溫度波動較大或熱噪聲變化不定，會給電路設計和信號處理帶來較大的負面影響，嚴重時甚至會影響相機的在軌使用壽命［5］。因此，衛星在軌執行任務期間的太陽光姿態規避問題是光學衛星所面臨的且必須解決的重要問題之一。劉云鶴等人提出了一種將地球靜止軌道（Geostationary Orbit，GEO）光學衛星設計的工程約束條件轉換為空間幾何約束條件，再將明確約束參數后的算法引入衛星姿態控制器來調整衛星姿態指向，以避免陽光入侵GEO光學衛星相機內部的方法［6］。……