遥感平台及运行特点(2)

1、升交点赤经Ω:
春分点R逆时针方
向到升交点K的弧长
A
2、近地点角距ω:
R
从升交点K沿轨道到
近地点A的角距
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
3、过近地点时刻 t: 卫星S与近地点A间的角距,也 可用卫星真近点角v表示
4、长半轴 a: 轨道椭圆的长半径 5、 偏心率 e: 轨道椭圆的偏心率 6、倾 角 i: 轨道平面与赤道平面的夹角
1、近极地轨道 卫星轨道平面与地球赤道平 面的夹角近90度。 轨道倾角越大，覆盖地球表 面的面积越大。
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
轨道特点 i
2、卫星轨道近圆形 地球资源卫星的偏心率很小， 例如：LANDSAT3的偏心率 为0.00006.因此轨道为近圆 形。作用是：获取图像有相 近的比例尺；成像扫描仪具 有固定的扫描频率。
2.3 卫星坐标、姿态的测量与解算
卫星的姿态 通常用 X(前进的切线方向）、 Y（垂直与轨道面方向、 Z（垂直与ＸＹ面）三 轴定向表示:绕Ｘ轴称 滚动；绕Ｙ轴称俯仰； 绕Ｚ轴称航偏。
高度＜300m 波谱测试 试验研究用地物细节图像
航空平台
高度 100~30000m 飞机 飞艇 气球等
航天平台
在超出大气的地球 附近空间或太阳系各行 星间飞行的飞行器
高度：数百、数千、 数万公里
人造地球卫星、探空 火箭、宇宙飞船、航天飞 机、太空站等
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
春分点：黄道面与赤道面在天球 上的交点
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
遥感中常用卫星轨道参数: 轨道周期、覆盖周期(重访周期） 赤道轨道、地球静止轨道 倾斜轨道 星下点、星下点轨迹 卫星速度、星下点速度、卫星平均高度 同一天相邻轨道间在赤道的距离 每天卫星绕地球的圈数
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
轨道周期 t、覆盖周期(重访周期） 周期：卫星在轨道上绕地球一周所需的时间；覆盖周期：卫
升交点：卫星由南向北运行时与 赤道面的交点
降交点：卫星由北向南运行时与
赤道面的交点
降交 点
近地点：卫星轨道离地球最近的 点
远地点：卫星轨道离地球最远的 点
升交 点
近地点高 度 905Km
远地点高度 918Km
太阳光照 角
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
卫星轨道参数:
卫星在空间的位置和形状
是由6个轨道参数来决定的。 它们是：
盖最高南北纬度为i
逆行轨道--90°＜i＜180°卫星运行方向与地球自转方向相反 --可覆盖最高南北纬度 为 180°－i
倾斜轨道
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
星下点:
卫星质心与地心连线同地球表面的交点
星下点轨迹(地面轨迹):
星下点在卫星运行过程中在
地面的轨迹
降交点
升交点
近地点高度 905Km
远地点高度 918Km
X”在轨道面内
E为偏近点角，其与卫星运行t的关系为： E-esinE=n(t-T)
坐标系X″Y″Z″绕Z″轴旋转ω X′Y′Z′ X′=r cosV cosω + sinV sinω Y′=-r cosV sinω + sinV cosω Z′=0
X’在轨道面和赤道面内
• 坐标系X′Y′Z′绕X′轴旋转i角，绕Z轴旋转Ω角至 XYZ坐标系
每天卫星绕地球的圈数
n 24*60 T
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
对用于地球资源和环境遥感的航天平台要做到： ⑴.对全球表面进行周期性成像覆盖; ⑵.保证在卫星通过北半球中纬度地区时有最佳光照条件； ⑶.同一地点、不同日期的成像地方时间、太阳光照角基本一
致。
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
轨道特点 i
下获取高质量影像和多时 相影像色调对比
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
卫星轨道如何与太阳同步？
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
轨道特点 4、可重复观测
地球资源卫星的按一定的周 期运行，一个重复周期对地 球扫描一次；然后，接着进 行下一个重复周期。。。。 实现可重复观测。
2.3 卫星坐标、姿态的测量与解算
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
轨道特点 3、与太阳同步轨道：
指卫星轨道平面与太阳光之间 的夹角（太阳光照角）始终 保持一致的轨道。在一年中 进动360°,即卫星轨道面相对 于地球的角进动与地球绕太 阳公转的角速度相等。
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
太阳同步轨道 作用（1）可使卫星通过同一
纬度的平均地方时不变 （2）有利于在最佳光照条件
X在赤道面内
(2) 卫星在大地地心直角坐标系中的坐标
大地地心直角坐标 轴与地心直角坐标X轴之间移 位一个时角
(3) 卫星的地理坐标
Baidu Nhomakorabea式中：B—纬度； L—经度； N—卯酉圈半径； HD—卫星大地高程
编 制 成卫 星 星 历 表
输入卫星的时刻参数ｔ 查卫 星 星 历 表
地理坐标 ＸＹＺ
用全球定位系统（GPS）测定卫星坐标
星从某点开始，经过一段时间飞行后，又回到该点用的时 间。
覆盖周期(重访周期）
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
赤道轨道： i＝0°轨道平面与赤道平 面重合 地球静止轨道： i＝0°且卫星运行 方向与地球自转方向一 致，运行周期相等
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
倾斜轨道： 顺行轨道--0°＜i＜90°卫星运行方向与地球自转方向一致--可覆
卫星坐标的解算： 为了测定卫星的 坐标，我们在知 道6个卫星轨道 参数的基础上， 还要准确测定卫 星在某点的时间。
方法有; 1、利用星历参数解算 2、用GPS测定
卫星坐标的测定和解算
1 星历表法解算卫星坐标
条件:六个卫星轨道参数和卫星在该瞬间的精确时间t
(1)卫星在地心直角坐标系中的 坐标
V为卫星的真近点角
第2章 遥感平台及运行特点
1、遥感平台的种类 2、卫星轨道参数及轨道特点 3、卫星坐标、姿态的测量与解算 4、几种主要的卫星及轨道参数
2.1 遥感平台的种类
遥感平台--放置遥感器的运载工具。
按高度：地面 航空 航天 在不同高度进行多平台遥感，可获得不同比例尺、分
辨率和地面覆盖面积的遥感图像。 地面平台
太阳光照角
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
卫星速度、星下点速度、卫星平均高度 根据开普勒第三定律：
V
GM RH
VN
R RH
V
T2 H 3 R
C
2.2 卫星轨道参数与轨道特点
同一天相邻轨道间在赤道的距离
L
2Ra
T 24*60
例如:Landsat-1 L=2873.95km，再减去 卫星每天修正Ω=0.9863°（即进动角， 为满足与太阳同步而作的修正），则 L=2865.918km。