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海洋遥感卫星组网观测仿真系统设计

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文结构安排

第二章 海洋遥感卫星组网观测系统平台设计

2.1 仿真系统平台设计需求分析及技术路线

2.2 海洋遥感卫星组网观测系统平台框架搭建

2.3 平台数据存储设计

2.4 本章小结

第三章 遥感卫星轨道特征和星下点轨迹仿真

3.1 遥感卫星轨道特点

3.2 时间系统以及空间坐标系

3.3 遥感卫星轨道描述方程

3.4 卫星星下点轨迹计算及系统平台实现

3.5 本章小结

第四章 基于Amap的卫星二维覆盖观测及过境预报实现

4.1 卫星与地面目标的覆盖关系

4.2 SAR传感器对地成像覆盖模型

4.3 卫星信息过境查询预报

4.4 多颗卫星组网过境查询预报及覆盖分析

4.5 本章小结

第五章 基于Google Earth的观测系统空间信息三维可视化

5.1 Google Earth三维仿真技术

5.2 Google Earth三维观测子系统平台实现

5.3 本章小结

第六章 结论与讨论

6.1 结论

6.2 讨论

参考文献

致谢

读研期间参加的科研项目

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摘要

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 Server2008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。

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