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基于网络的民用卫星过境查询系统设计与实现

2020-12-01阅读(625)

基于网络的民用卫星过境查询系统设计与实现

论文摘要

近年来,世界商用卫星数量急剧增加,这给民用卫星用户查询卫星数据带来极大困难。民用卫星过境查询系统正是为满足这种需求而产生的,它将极大方便用户通过网络查询到自己所需要的卫星过境信息,从而帮其快速判断卫星数据的选用。通过该系统用户只需输入目标区域经纬度、查询卫星过境时间段、计算步长、欲查询的目标卫星以及卫星所搭载传感器侧摆角度(如果有侧摆能力的话),通过计算,能够得到该目标卫星在设定时间段内对目标区域的过境信息,并以二维图线表以及详细的文本报告方式展示该查询结果。本论文将致力于基于网络的民用卫星过境查询系统的设计,为我国民用卫星用户带来便利,同时也使得大量的高质量卫星遥感数据得以充分应用。本文主要内容为:1.利用航天器轨道动力学知识计算出近地民用卫星在轨运行方程及星下点轨迹方程;2.针对民用卫星轨道特征提出一种传感器对地覆盖模型——简化矩形覆盖模型;3.运用Matlab web server技术实现查询系统的网络化过程,从而实现了不同于其它流行网络编程语言编写的网络化功能;4.对于具有侧视功能的传感器实现对地侧视覆盖仿真;5.运用精确的文本报告形式展示了卫星过境查询系统的查询结果;6.提供了卫星数据库链接的辅助功能,让用户了解更多的卫星相关特征。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 研究意义
  • 1.3 研究背景
  • 1.3.1 遥感卫星技术的发展
  • 1.3.2 遥感数据应用查询技术的发展现状
  • 1.3.3 传感器覆盖模型算法发展现状与不足
  • 1.3.4 卫星过境查询技术发展的不足
  • 1.4 论文的主要内容和工作
  • 1.4.1 论文主要研究内容
  • 1.4.2 论文的主要工作
  • 第二章 卫星轨道基础及网络知识
  • 2.1 时间与坐标系统
  • 2.1.1 地球的相关概念
  • 2.1.2 天球的相关概念
  • 2.1.3 时间系统
  • 2.1.4 坐标系统
  • 2.2 二体问题
  • 2.2.1 二体问题的轨道根数
  • 2.2.2 二体问题卫星瞬时位置的计算
  • 2.3 摄动力对近地卫星轨道的影响
  • 2.3.1 近地轨道定义及其特点
  • 2.3.2 地球形状摄动对近地轨道轨道根数的影响
  • 2.3.3 其它摄动力对近地轨道轨道根数的影响
  • 2.4 几种特殊轨道
  • 2.4.1 太阳同步轨道
  • 2.4.2 回归轨道
  • 2.5 Matlab Web Server简介
  • 2.5.1 Matlab Web Server开发原理
  • 2.5.2 Matlab Web Server的配置过程
  • 2.5.3 开发Matlab Web Server应用程序的基本过程
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 星下点轨迹及传感器覆盖模型
  • 3.1 航天器与地面关系计算模型
  • 3.1.1 参考椭球大地模型
  • 3.1.2 测控点在惯性空间坐标的计算模型
  • 3.1.3 航天器星下点经纬度计算模型
  • 3.2 航天器星下点和地面轨迹的确定
  • 3.2.1 星下点轨迹的确定
  • 3.2.2 升交点经度的移动
  • 3.3 航天器对地覆盖模型
  • 3.3.1 航天器对地覆盖计算
  • 3.3.2 轨道高度对摄影地面覆盖宽的影响
  • 3.4 传感器对地覆盖模型
  • 3.4.1 球冠面覆盖模型
  • 3.4.2 球面矩形覆盖模型及简化矩形覆盖模型原理
  • 3.4.3 简化矩形覆盖模型算法
  • 3.4.4 简化矩形覆盖模型精度分析
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 基于网络的民用卫星过境查询系统设计过程
  • 4.1 卫星过境查询系统轨道算法实现过程
  • 4.1.1 近地卫星轨道运动方程的确定
  • 4.1.2 卫星定轨参数的获取
  • 4.1.3 星下点轨迹方程的确定
  • 4.1.4 传感器对地覆盖计算
  • 4.1.4.1 传感器扫描成像模式
  • 4.1.4.2 传感器对地观测模式
  • 4.1.4.3 传感器扫描宽度（或对地观测角）的确定
  • 4.1.4.4 垂直观测中传感器对地覆盖边界或覆盖区域的确定
  • 4.1.4.5 倾斜观测时传感器覆盖范围的确定
  • 4.2 卫星过境查询系统的网络化
  • 4.2.1 Matlab Web Server技术实现过程
  • 4.2.2 Web站点开发设计
  • 4.3 卫星数据库的链接
  • 4.4 系统实现过程中所涉及的其它若干问题
  • 4.4.1 格林威治子午线在空间的位置
  • 4.4.2 一年中天数的计算
  • 4.5 系统的结果输出格式
  • 4.5.1 二维图线表
  • 4.5.2 文本报告形式
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 实验与分析
  • 5.1 实验数据（卫星）来源及特征
  • 5.2 数据算法模型
  • 5.3 查询结果
  • 5.3.1 垂直观测（天底观测）
  • 5.3.2 倾斜观测（侧视）
  • 5.4 结果分析及比较
  • 5.4.1 结果精度分析
  • 5.4.2 运算速度测试
  • 5.4.3 综合分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 本文研究总结
  • 6.2 前景展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • A 两行星历数据
  • B 球面三角形知识
  • C 坐标系之间的转换公式
  • 作者攻读硕士期间取得的成果

    • 相关论文文献

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