海洋環(huán)境安全涉及國家經(jīng)濟、軍事和能源運輸?shù)戎卮髴?zhàn)略問題,遙感衛(wèi)星搭載的傳感器對地球進行拍攝可為觀測地球各種地理情況提供便利。論文針對地球海域重要戰(zhàn)略通道和戰(zhàn)略支點的環(huán)境安全保障需求,設(shè)計完成了遙感衛(wèi)星組網(wǎng)觀測仿真系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)平臺開發(fā)環(huán)境為Visual Studio.NET,使用C#語言在.NET Framework框架下,利用winform窗體結(jié)構(gòu)程序與Amap,Google Earth等應(yīng)用軟件相結(jié)合,完成了仿真系統(tǒng)的功能設(shè)計。主要完成工作有:1.更新平臺編程環(huán)境,完成遙感衛(wèi)星組網(wǎng)觀測仿真平臺的設(shè)計與功能完善。在.NET Framework框架下使用C#語言對新平臺進行了整體的窗體程序邏輯設(shè)計包括:系統(tǒng)管理程序,系統(tǒng)運行服務(wù)程序,二維/三維仿真功能子系統(tǒng),系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲基本函數(shù)庫等。2.新建平臺,在新搭建的系統(tǒng)下使用SQL Server 2008實現(xiàn)星歷數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和更改。增添了新的目標SAR衛(wèi)星兩行軌道信息(TLE),并對其進行了星歷數(shù)據(jù)解析、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的平臺寫入及加載等處理。最后,使用ADO.NET技術(shù)完成對數(shù)據(jù)庫的訪問。3.編程實現(xiàn)調(diào)用高德地圖(Amap)到仿真平臺,實時動畫顯示二維觀測衛(wèi)星的單周期、多周期精確軌跡和覆蓋域的可視化功能。根據(jù)天體軌道動力學(xué)的理論,完成對衛(wèi)星星下點及其SAR傳感器側(cè)視成像特點下球面矩形覆蓋模型的計算。并在Amap中給出其軌跡上任意一點的位置坐標以及衛(wèi)星對該點訪問的時間情況。最后將覆蓋結(jié)果與STK進行了對比驗證。4.設(shè)計完成了SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)的綜合查詢。使仿真平臺得以對目標海域或地點的被查詢衛(wèi)星的位置實現(xiàn)當(dāng)前時間、歷史時間查詢以及未來情況預(yù)測,并將所查詢時間段內(nèi)所有訪問結(jié)果和任一時刻衛(wèi)星的詳細軌道參數(shù)信息在仿真平臺中顯示。同時在單顆訪問查詢實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,拓展到多顆衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)觀測,并對其覆蓋效果進行分析,為組網(wǎng)觀測決策提供依據(jù)。5.借助Google Earth完成平臺的三維空間觀測可視化仿真功能。通過Google Earth COM API組件使用KML文件驅(qū)動向主窗口發(fā)送3D模型,控制地球模型的三維角度實現(xiàn)系統(tǒng)三維觀測功能。同時完成了衛(wèi)星及其軌道的繪制、三維覆蓋以及觀測運行演示,最后利用多線程技術(shù)實現(xiàn)三維與二維觀測仿真平臺之間的平滑切換。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P715.7;TP391.9
【部分圖文】：

圖 1.1 中國 GF-3 SAR 衛(wèi)星Fig. 1.1 The China's GF-3 SAR satellite監(jiān)測衛(wèi)星系列以 SAR 為主要手段，2016 年 8 月 10 日，“高分三提供了全天時、全天候、近實時的海域觀測，意義重大。但是目海洋聯(lián)合觀測的衛(wèi)星網(wǎng)[11]�？紤]到我們國家是海洋大國，具有區(qū)和一萬八千多公里的海岸線，發(fā)展海洋經(jīng)濟，維護海洋權(quán)益和支點的環(huán)境安全是中國今后一段時期的重大海洋戰(zhàn)略，已經(jīng)將其要。中科遙感衛(wèi)星應(yīng)用創(chuàng)新研究院聯(lián)合航天科技集團、中科院遙計劃于 2017-2021 年發(fā)射“深圳一號”SAR 小衛(wèi)星星座，此項目成為海洋強國和參與全球海洋治理戰(zhàn)略的實施。1.3 論文主要研究內(nèi)容

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文歌地球（Google Earth, GE）是由美國谷歌公司研發(fā)的一款虛擬地球軟件，且提T 框架下二次開發(fā)所需要的 COM API 組件 LibEarth.dll 來對谷歌地球的主窗體向主窗體發(fā)布仿真模型[15]。利用它來實現(xiàn)論文對三維觀測子系統(tǒng)的仿真。于上述技術(shù)工具，仿真系統(tǒng)實現(xiàn)的總技術(shù)路線如下圖 2.1 所示。

圖 2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)圖Fig. 2.2 The diagram of system implementation系統(tǒng)基本函數(shù)庫層：主要對組織搭建仿真平臺的主要函數(shù)進行了歸類封裝統(tǒng)相關(guān)程序的運行。有文件管理、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)管理并分別提供相關(guān)處理則為其提供各個仿真子系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)、星下點軌跡以及覆蓋區(qū)域相。衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息層：驅(qū)動衛(wèi)星觀測仿真平臺的衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要來源于文件、數(shù)來源于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)主要是衛(wèi)星觀測仿真子系統(tǒng)間的交互數(shù)據(jù)信息。，仿真系統(tǒng)運行服務(wù)程序?qū)邮切l(wèi)星觀測平臺設(shè)計的核心，也是使用者直觀組網(wǎng)觀測仿真系統(tǒng)進行交互的功能界面。論文重點對它進行了設(shè)計，包括系統(tǒng)的仿真以及它們之間的數(shù)據(jù)交互、模型計算和設(shè)定特定 SAR 遙感衛(wèi)星測的過境時間、準確位置進行查詢，獲得實時的查詢結(jié)果。
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本文編號：2884600