姿态

org.orekit.attitudes包提供了表示简单姿态的类。

姿态表示

一些力模型,例如用于机动的大气阻力,需要知道惯性参考系中的航天器方向。Orekit使用一个简单的姿态容器,其中包括几何部分(即旋转)和动力学部分(即瞬时旋转轴)。该容器中保存的组件允许将向量从惯性参考系转换为航天器参考系以及它们的导数。这个容器在精神上类似于抽象轨道类的各种扩展:它表示特定时刻的状态。

为了表示姿态随时间的演变,提供了AttitudeProvider接口。在更高的层次上,还提供了由地面指向定律定义的姿态法则。这对应于一个真实的情况,即卫星姿态法则被定义为执行任务,即指向指定的点/区域。所有这些法则都被收集在一个名为“GroundPointing”的抽象类下。最后,存在一些姿态法则,它们包装了一个“基本”姿态法则,并在这个基本姿态法则上添加一个补充旋转,以满足特定的任务约束。

姿态提供者的描述

基本姿态定律

  • FrameAlignedProvider,表示与给定框架对齐或与其固定偏移对齐的姿态定律。

  • FixedRate,表示以恒定速率绕固定轴旋转的姿态定律。

  • CelestialBodyPointed,即卫星指向给定天体的指向轴。

  • SpinStabilized,作为底层非旋转定律的包装器处理。这个底层定律通常是一个指向轴等于旋转轴的CelestialBodyPointed的实例,但实际上可以是任何东西...

  • LofOffset,定义为给定日期的局部轨道框架周围三个轴的角度偏移。

  • TabulatedLofOffset,通过在用户提供的星历表中相对于局部轨道框架进行插值,使用任意数量的插值点并使用或忽略表格化的旋转速率来定义。

  • TabulatedProvider,通过在用户提供的星历表中相对于惯性框架进行插值,使用任意数量的插值点并使用或忽略表格化的旋转速率来定义。

地面指向定律

这些类用于表示用于完成指向任务的姿态定律。有几种指向定律被建模:

  • BodyCenterPointing,卫星指向轴指向参考体框架中心。

  • LofOffsetPointing,由一个局部轨道框架偏移简单姿态定律定义,并配以相应的地面指向函数。

  • NadirPointing,卫星指向轴与子轨点垂直方向对齐。

  • TargetPointing,卫星指向轴指向参考体形状上的给定点。

    所有这些地面指向定律都是相对于相应的体框架的,这些体框架用于它们的构造。根据它们的性质,每个地面指向定律还有自己特定的构造参数。对于这些定律中的每一个,可以计算任意时间在任何给定框架中的卫星姿态状态,以及观测到的地面点或体框架中的目标。

复杂指向定律

为了表示姿态定律,已经实现了几个类,其中使用了一个基本姿态定律,并添加了一个补充旋转以满足特定的任务约束。目前,已经实现了以下这些类型的定律:

  • YawCompensation:这个定律用于满足减少几何失真的地面观测约束。偏航角从基本的地面指向姿态略微改变,以使地面点的视觉运动沿着预定轴(与光学传感器行正交)进行,考虑到所有影响。它是对地面点的地球自转的影响进行补偿。

  • YawSteering:这个定律主要用于低地球轨道卫星,偏航角没有与任务相关的约束。它以这样的方式设置偏航角,使得太阳电池阵列在不改变横滚和俯仰的情况下获得最大的光照。

姿态序列

AttitudeSequence类根据切换事件在行中管理一系列不同的姿态规律。序列中只有一个姿态规律处于活动状态。当与活动规律相关联的切换事件之一发生时,活动规律将变为事件指定的规律。

可以有永久交替的规律,例如当进入日食时触发从日间姿态到夜间姿态的切换,而退出日食则触发相反的切换(可能包含中间过渡模式)。

包组织

姿态类图