海洋遥感卫星组网观测仿真系统设计

发布时间：2020-11-15 09:19

　　 海洋环境安全涉及国家经济、军事和能源运输等重大战略问题,遥感卫星搭载的传感器对地球进行拍摄可为观测地球各种地理情况提供便利。论文针对地球海域重要战略通道和战略支点的环境安全保障需求,设计完成了遥感卫星组网观测仿真系统平台。系统平台开发环境为Visual Studio.NET,使用C#语言在.NET Framework框架下,利用winform窗体结构程序与Amap,Google Earth等应用软件相结合,完成了仿真系统的功能设计。主要完成工作有:1.更新平台编程环境,完成遥感卫星组网观测仿真平台的设计与功能完善。在.NET Framework框架下使用C#语言对新平台进行了整体的窗体程序逻辑设计包括:系统管理程序,系统运行服务程序,二维/三维仿真功能子系统,系统数据存储基本函数库等。2.新建平台,在新搭建的系统下使用SQL Server 2008实现星历数据库的设计和更改。增添了新的目标SAR卫星两行轨道信息(TLE),并对其进行了星历数据解析、格式转换、数据的平台写入及加载等处理。最后,使用ADO.NET技术完成对数据库的访问。3.编程实现调用高德地图(Amap)到仿真平台,实时动画显示二维观测卫星的单周期、多周期精确轨迹和覆盖域的可视化功能。根据天体轨道动力学的理论,完成对卫星星下点及其SAR传感器侧视成像特点下球面矩形覆盖模型的计算。并在Amap中给出其轨迹上任意一点的位置坐标以及卫星对该点访问的时间情况。最后将覆盖结果与STK进行了对比验证。4.设计完成了SAR卫星数据的综合查询。使仿真平台得以对目标海域或地点的被查询卫星的位置实现当前时间、历史时间查询以及未来情况预测,并将所查询时间段内所有访问结果和任一时刻卫星的详细轨道参数信息在仿真平台中显示。同时在单颗访问查询实现的基础上,拓展到多颗卫星联合组网观测,并对其覆盖效果进行分析,为组网观测决策提供依据。5.借助Google Earth完成平台的三维空间观测可视化仿真功能。通过Google Earth COM API组件使用KML文件驱动向主窗口发送3D模型,控制地球模型的三维角度实现系统三维观测功能。同时完成了卫星及其轨道的绘制、三维覆盖以及观测运行演示,最后利用多线程技术实现三维与二维观测仿真平台之间的平滑切换。
【学位单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P715.7;TP391.9
【部分图文】：

图 1.1 中国 GF-3 SAR 卫星Fig. 1.1 The China's GF-3 SAR satellite监测卫星系列以 SAR 为主要手段，2016 年 8 月 10 日，“高分三提供了全天时、全天候、近实时的海域观测，意义重大。但是目海洋联合观测的卫星网[11]。考虑到我们国家是海洋大国，具有区和一万八千多公里的海岸线，发展海洋经济，维护海洋权益和支点的环境安全是中国今后一段时期的重大海洋战略，已经将其要。中科遥感卫星应用创新研究院联合航天科技集团、中科院遥计划于 2017-2021 年发射“深圳一号”SAR 小卫星星座，此项目成为海洋强国和参与全球海洋治理战略的实施。1.3 论文主要研究内容

内蒙古大学硕士学位论文歌地球（Google Earth, GE）是由美国谷歌公司研发的一款虚拟地球软件，且提T 框架下二次开发所需要的 COM API 组件 LibEarth.dll 来对谷歌地球的主窗体向主窗体发布仿真模型[15]。利用它来实现论文对三维观测子系统的仿真。于上述技术工具，仿真系统实现的总技术路线如下图 2.1 所示。

图 2.2 系统实现图Fig. 2.2 The diagram of system implementation系统基本函数库层：主要对组织搭建仿真平台的主要函数进行了归类封装统相关程序的运行。有文件管理、数据库管理、网络管理并分别提供相关处理则为其提供各个仿真子系统的状态数据、星下点轨迹以及覆盖区域相。卫星数据信息层：驱动卫星观测仿真平台的卫星数据主要来源于文件、数来源于网络的数据主要是卫星观测仿真子系统间的交互数据信息。，仿真系统运行服务程序层是卫星观测平台设计的核心，也是使用者直观组网观测仿真系统进行交互的功能界面。论文重点对它进行了设计，包括系统的仿真以及它们之间的数据交互、模型计算和设定特定 SAR 遥感卫星测的过境时间、准确位置进行查询，获得实时的查询结果。
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本文编号：2884600