王 恒，李永刚，冯朝阳

自旋卫星红外弦宽预测方法研究*

王 恒，李永刚，冯朝阳

（中国卫星海上测控部 江阴 214431）

在自旋稳定卫星发射过程中，何时安排卫星姿态测量与姿态控制是测控任务的关键。红外弦宽是红外地球敏感器扫过地球的弦角，可以用来实现卫星在空间姿态测量，也是姿态控制的基础。红外弦宽预测方法有多种，通过建立星下点位置和基于地球角的方法来实现预测计算，前一种方法与发射时刻无关，适用于方案设计阶段，后者与发射时刻相关，适用于卫星实时发射阶段。

红外地球敏感器；红外弦宽；星下点；地球角；预测方法

引 言

方向敏感器是一种测量卫星外部参考矢量的仪表，红外地球敏感器[1]是最常用的方向敏感器。自旋卫星的姿态敏感器通常使用测量地球弧长的红外地球敏感器。地球红外辐射场的一个极为重要的特点是它在红外地平（地球与空间交界处）附近有极高的梯度。敏感器内有探测地球红外辐射的热敏元件，热敏元件看见与未看见地球时，其输出有很大的变化。利用红外地平的信息，即可确定地心的位置，由此可获得外部参考矢量，确定卫星的当地地垂线矢量在卫星本体坐标系中的方向。

红外可见是指安装在卫星本体上的南、北红外探头能够扫描地球而产生的红外信号，红外弦宽则是探头扫过地球的弦角，用它来帮助实现卫星在空间的姿态测量[2]。由于入轨姿态和入轨位置的关系，在地球同步自旋卫星的转移轨道段，并非红外一直可见，可见大都发生在远地点附近，另外近地点附近也有较短的可见时段[3]，因此需要提前根据红外可见的情况来安排卫星姿态测定以及姿态控制等测控任务。……