刘 冰,李 冬,易东云

(国防科学技术大学 理学院,湖南 长沙 410073)

0 引言

低轨红外观测星座可用于观测空间中的低温目标。如美国正在研制的天基红外预警星座(如SBIRDS-Low,STSS)能对导弹的全程弹道进行跟踪,弥补了高轨预警卫星系统和雷达系统不能观察导弹中段的缺点[1-7]。对卫星星座覆盖率的传统研究多是对地观测的覆盖率,但因为低轨红外观测星座观测的是低温空间目标,需将太空作为背景,故应考虑对地面一定高程以上对空的覆盖率[8-9]。目前,对这种观测条件下的研究报道较少。文献[10]以SBIRS-Low星座为研究对象,对地平面以上一定高程球壳网格采点,判断每个点的可见性,通过统计仿真时间内可见点数,将可见点出现的总次数除以网格点总数和时间采样点数,计算了不同高程处的平均覆盖率,发现此星座仅在高程250 km以上的空间才能实现全覆盖。对我国上空高程100 km覆盖的研究表明,仿真时间内覆盖率为85%～100%。文献[11]提出了一种基于视函数的跟踪传感器覆盖率计算方法,各纬度采点数与纬度余弦成比例的方法进行采点,改进了等经度采点方法,使采点更均匀,但其本质与文献[10]中计算平均覆盖率相同。该文讨论了卫星轨道高度、轨道倾角、升交点赤经等参数对各星座的平均覆盖率、最大覆盖间隙和平均覆盖间隙等覆盖率指标的影响,认为对所研究的星座在高度500 km以上能实现全覆盖。上述研究均将对一定高程空域的平均覆盖率作为评价星座指……