發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 09:19

　　 海洋環(huán)境安全涉及國(guó)家經(jīng)濟(jì)、軍事和能源運(yùn)輸?shù)戎卮髴?zhàn)略問(wèn)題,遙感衛(wèi)星搭載的傳感器對(duì)地球進(jìn)行拍攝可為觀測(cè)地球各種地理情況提供便利。論文針對(duì)地球海域重要戰(zhàn)略通道和戰(zhàn)略支點(diǎn)的環(huán)境安全保障需求,設(shè)計(jì)完成了遙感衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)仿真系統(tǒng)平臺(tái)。系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)環(huán)境為Visual Studio.NET,使用C#語(yǔ)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(jì)。主要完成工作有:1.更新平臺(tái)編程環(huán)境,完成遙感衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與功能完善。在.NET Framework框架下使用C#語(yǔ)言對(duì)新平臺(tái)進(jìn)行了整體的窗體程序邏輯設(shè)計(jì)包括:系統(tǒng)管理程序,系統(tǒng)運(yùn)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(chǔ)基本函數(shù)庫(kù)等。2.新建平臺(tái),在新搭建的系統(tǒng)下使用SQL Server 2008實(shí)現(xiàn)星歷數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和更改。增添了新的目標(biāo)SAR衛(wèi)星兩行軌道信息(TLE),并對(duì)其進(jìn)行了星歷數(shù)據(jù)解析、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的平臺(tái)寫入及加載等處理。最后,使用ADO.NET技術(shù)完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。3.編程實(shí)現(xiàn)調(diào)用高德地圖(Amap)到仿真平臺(tái),實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示二維觀測(cè)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(dòng)力學(xué)的理論,完成對(duì)衛(wèi)星星下點(diǎn)及其SAR傳感器側(cè)視成像特點(diǎn)下球面矩形覆蓋模型的計(jì)算。并在Amap中給出其軌跡上任意一點(diǎn)的位置坐標(biāo)以及衛(wèi)星對(duì)該點(diǎn)訪問(wèn)的時(shí)間情況。最后將覆蓋結(jié)果與STK進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。4.設(shè)計(jì)完成了SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)的綜合查詢。使仿真平臺(tái)得以對(duì)目標(biāo)海域或地點(diǎn)的被查詢衛(wèi)星的位置實(shí)現(xiàn)當(dāng)前時(shí)間、歷史時(shí)間查詢以及未來(lái)情況預(yù)測(cè),并將所查詢時(shí)間段內(nèi)所有訪問(wèn)結(jié)果和任一時(shí)刻衛(wèi)星的詳細(xì)軌道參數(shù)信息在仿真平臺(tái)中顯示。同時(shí)在單顆訪問(wèn)查詢實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,拓展到多顆衛(wèi)星聯(lián)合組網(wǎng)觀測(cè),并對(duì)其覆蓋效果進(jìn)行分析,為組網(wǎng)觀測(cè)決策提供依據(jù)。5.借助Google Earth完成平臺(tái)的三維空間觀測(cè)可視化仿真功能。通過(guò)Google Earth COM API組件使用KML文件驅(qū)動(dòng)向主窗口發(fā)送3D模型,控制地球模型的三維角度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)三維觀測(cè)功能。同時(shí)完成了衛(wèi)星及其軌道的繪制、三維覆蓋以及觀測(cè)運(yùn)行演示,最后利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維與二維觀測(cè)仿真平臺(tái)之間的平滑切換。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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(guó) GF-3 SAR 衛(wèi)星Fig. 1.1 The China's GF-3 SAR satellite監(jiān)測(cè)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(shí)、全天候、近實(shí)時(shí)的海域觀測(cè)，意義重大。但是目海洋聯(lián)合觀測(cè)的衛(wèi)星網(wǎng)[11]�？紤]到我們國(guó)家是海洋大國(guó)，具有區(qū)和一萬(wàn)八千多公里的海岸線，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，維護(hù)海洋權(quán)益和支點(diǎn)的環(huán)境安全是中國(guó)今后一段時(shí)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(tuán)、中科院遙計(jì)劃于 2017-2021 年發(fā)射“深圳一號(hào)”SAR 小衛(wèi)星星座，此項(xiàng)目成為海洋強(qiáng)國(guó)和參與全球海洋治理戰(zhàn)略的實(shí)施。1.3 論文主要研究?jī)?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(guó)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(lái)對(duì)谷歌地球的主窗體向主窗體發(fā)布仿真模型[15]。利用它來(lái)實(shí)現(xiàn)論文對(duì)三維觀測(cè)子系統(tǒng)的仿真。于上述技術(shù)工具，仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的總技術(shù)路線如下圖 2.1 所示。

圖 2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖Fig. 2.2 The diagram of system implementation系統(tǒng)基本函數(shù)庫(kù)層：主要對(duì)組織搭建仿真平臺(tái)的主要函數(shù)進(jìn)行了歸類封裝統(tǒng)相關(guān)程序的運(yùn)行。有文件管理、數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)仿真子系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)、星下點(diǎn)軌跡以及覆蓋區(qū)域相。衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息層：驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星觀測(cè)仿真平臺(tái)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要來(lái)源于文件、數(shù)來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)主要是衛(wèi)星觀測(cè)仿真子系統(tǒng)間的交互數(shù)據(jù)信息。，仿真系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)程序?qū)邮切l(wèi)星觀測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心，也是使用者直觀組網(wǎng)觀測(cè)仿真系統(tǒng)進(jìn)行交互的功能界面。論文重點(diǎn)對(duì)它進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)的仿真以及它們之間的數(shù)據(jù)交互、模型計(jì)算和設(shè)定特定 SAR 遙感衛(wèi)星測(cè)的過(guò)境時(shí)間、準(zhǔn)確位置進(jìn)行查詢，獲得實(shí)時(shí)的查詢結(jié)果。
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本文編號(hào)：2884600