基于重访周期的对地侦察小卫星星座设计

摘要

近年来，我国的航天航空事业得到了迅速的发展。各种任务类型的小卫星星座是其开发与利用的一个热门课题。小卫星星座的设计成本低、风险小，把它设计在低轨道上运行的星座来充实和弥补昂贵的大型的静止轨道卫星，确实是一种很好的设想。
　　 本文首先介绍了航天器轨道动力学中的基础理论，主要包括星下点轨迹以及构成星座的经典轨道六要素，接下来分析了两种典型的低轨道设计类型。在此基础上，着重研究了一种基于重访周期的回归轨道星座设计模型。其次，为了评价星座性能的优劣，本文采用栅格点覆盖数字仿真模型，开发了星座的覆盖性能仿真与设计软件。最后，对于任务类型为侦察的星座，采用基于重访周期的回归轨道，将六颗小卫星分别放置在一个轨道平面或者三个轨道平面时，均能对全球(除两极区域)实现重访周期不超过一天的要求，并对比分析了两个星座的其它覆盖性能指标。