● 摘要
太阳同步卫星是各国军事情报获取的重要手段，用来完成一定时间、分辨率约束下的情报、监视和侦察（ISR）任务。针对目前我方各类地面敏感目标易被其它国家卫星侦察，而地面测站提供的卫星过顶预报数据不详细等情况，论文围绕太阳同步卫星进行轨道预报和卫星仿真等方面的研究。卫星精密轨道预报是卫星运动学研究的基础，论文根据航天器轨道理论对太阳同步卫星轨道确定、预报算法算法、地面覆盖特性、卫星访问过程仿真以及轨道机动等关键问题进行研究，提出了复杂环境下卫星轨道预报算法和运动学模型。并在此基础上对影响轨道预报算法精度的大气阻力模型问题作了详细分析和优化。论文利用STK(Satellite Tool Kit)与MATLAB对太阳同步卫星精密轨道预报和访问地面目标过程进行了仿真实现，建立了卫星对地面目标的覆盖模型，深入研究了其对地面固定目标和机动目标的覆盖问题。以KH-12星座为例，对固定目标、机动目标以及我国全境进行卫星覆盖特性分析和预报算法结果验证。太阳同步卫星机动是提高其对地面访问效果的重要手段，随着人们对信息要求的提高，卫星的变轨机动也越来越重要。论文提出了基于分辨率和过境时间要求的卫星轨道机动方法，并对该方法所涉及的具体问题进行了研究。利用卫星精密轨道预报的结果作为基准轨道，采用经典霍曼（Hohmann）最优轨道转移方案，解决了卫星轨道机动的预测及平时轨道漂移的维持问题。论文研究成果被应用于某科研项目，能够快速准确地预报地面目标上空的卫星，详细逼真的仿真卫星访问过程，具有良好的应用价值。