JPH1120797A - 再現性のない誤差に対する偵察衛星制御システム - Google Patents
再現性のない誤差に対する偵察衛星制御システムInfo
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- JPH1120797A JPH1120797A JP10136550A JP13655098A JPH1120797A JP H1120797 A JPH1120797 A JP H1120797A JP 10136550 A JP10136550 A JP 10136550A JP 13655098 A JP13655098 A JP 13655098A JP H1120797 A JPH1120797 A JP H1120797A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鏡の位置を微調整して再現性の無い擾乱によ
って引き起こされた誤差を補償する補足誤差補正システ
ムを提供する。 【解決手段】 搭載恒星追跡システムが使用されて、画
像作成機器と独立に姿勢及び軌道位置データを提供す
る。かかるデータは、搭載コンピュータに瞬間的且つ連
続的に供給される。コンピュータは、かかる情報を鏡位
置座標に変換する。鏡位置座標は、地上管制からの評価
データに基づいて設定された鏡位置に加えられる。誤差
信号が生成されて、鏡の位置を調節するために使用され
る。
って引き起こされた誤差を補償する補足誤差補正システ
ムを提供する。 【解決手段】 搭載恒星追跡システムが使用されて、画
像作成機器と独立に姿勢及び軌道位置データを提供す
る。かかるデータは、搭載コンピュータに瞬間的且つ連
続的に供給される。コンピュータは、かかる情報を鏡位
置座標に変換する。鏡位置座標は、地上管制からの評価
データに基づいて設定された鏡位置に加えられる。誤差
信号が生成されて、鏡の位置を調節するために使用され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、再現性のない誤差
に対する偵察衛星制御システムに関する。
に対する偵察衛星制御システムに関する。
【０００２】
【背景技術】本発明は、周回衛星に設置され、画質が、
画像生成処理中に衛星プラットフォームの安定性と目標
に対するシステムの照準能力とに依存する画像システム
を含む。画像は、目標を横切る帯状であり、画像処理ソ
フトウェアによってモザイクとして組み立てられる。衛
星に搭載された光学系は、画像が入力されるカメラと関
連する鏡とから成る。画像機器は、鏡の位置を変更する
ことによって、さらに宇宙船の姿勢制御によって、調整
される。鏡は、目標が地球である場合、経度及び緯度に
よって定義される目標に対して２軸調整をなすように取
り付けられたジンバルである。照準機能は、従来のシス
テムでは精密な星及び地球センサの使用によって提供さ
れる位置及び姿勢データを必要とする。衛星プラットホ
ームの位置の安定性を維持する多くの試みが行われた
が、関連する姿勢制御システムの複雑さの増大につなが
った。
画像生成処理中に衛星プラットフォームの安定性と目標
に対するシステムの照準能力とに依存する画像システム
を含む。画像は、目標を横切る帯状であり、画像処理ソ
フトウェアによってモザイクとして組み立てられる。衛
星に搭載された光学系は、画像が入力されるカメラと関
連する鏡とから成る。画像機器は、鏡の位置を変更する
ことによって、さらに宇宙船の姿勢制御によって、調整
される。鏡は、目標が地球である場合、経度及び緯度に
よって定義される目標に対して２軸調整をなすように取
り付けられたジンバルである。照準機能は、従来のシス
テムでは精密な星及び地球センサの使用によって提供さ
れる位置及び姿勢データを必要とする。衛星プラットホ
ームの位置の安定性を維持する多くの試みが行われた
が、関連する姿勢制御システムの複雑さの増大につなが
った。
【０００３】一般に、宇宙船の姿勢は、姿勢訂正信号に
反応して、モーメンタムホイールや磁気トルカ、スラス
タ等のアクチュエータの起動によって調整される。姿勢
誤差は、衛星に対する太陽、恒星、地球の位置をモニタ
するセンサを参照することによって検知される。姿勢
は、画像システムの照準が所定の目標に向けられる任務
の向きに調整されて、軌道の飛行中にこの向きに維持さ
れる。飛行中に、衛星は、外力や搭載機構等によって引
き起こされた運動を受け、姿勢制御システムは、姿勢を
連続してモニタして調整する必要がある。
反応して、モーメンタムホイールや磁気トルカ、スラス
タ等のアクチュエータの起動によって調整される。姿勢
誤差は、衛星に対する太陽、恒星、地球の位置をモニタ
するセンサを参照することによって検知される。姿勢
は、画像システムの照準が所定の目標に向けられる任務
の向きに調整されて、軌道の飛行中にこの向きに維持さ
れる。飛行中に、衛星は、外力や搭載機構等によって引
き起こされた運動を受け、姿勢制御システムは、姿勢を
連続してモニタして調整する必要がある。
【０００４】さらに、画像機器の視線は、目標画像への
位置合わせを維持する必要がある。これは、ジンバルマ
ウントでの鏡の移動によって実施される。この調整は、
アクチュエータの起動よりも、一般的に精密な調整であ
り、宇宙船に対するきしみが少ない。調整は、サーボモ
ータを適切な増分で始動させることによって実行され
る。鏡の位置を目標に対して制御するシステムは、米国
特許第４，６８８，０９１号及び第４，６８８，０９２
号に記載されている。上記システムは、周期的に衛星に
姿勢及び軌道位置データを送信し、このデータから、搭
載制御コンピュータが位置の誤差を計算し、かかる誤差
を鏡位置訂正調整へと変換する地球設置のシステムであ
る。位置データは、画像機器から得られて地球へ送信さ
れた恒星及び目標物データに基づいている。このデータ
は、周期的に、２４時間毎に周期的に更新され、姿勢及
び軌道位置を評価する姿勢及び軌道モデルで使用され、
この姿勢及び軌道位置データから、誤差計算が機載コン
ピュータによって行われる。
位置合わせを維持する必要がある。これは、ジンバルマ
ウントでの鏡の移動によって実施される。この調整は、
アクチュエータの起動よりも、一般的に精密な調整であ
り、宇宙船に対するきしみが少ない。調整は、サーボモ
ータを適切な増分で始動させることによって実行され
る。鏡の位置を目標に対して制御するシステムは、米国
特許第４，６８８，０９１号及び第４，６８８，０９２
号に記載されている。上記システムは、周期的に衛星に
姿勢及び軌道位置データを送信し、このデータから、搭
載制御コンピュータが位置の誤差を計算し、かかる誤差
を鏡位置訂正調整へと変換する地球設置のシステムであ
る。位置データは、画像機器から得られて地球へ送信さ
れた恒星及び目標物データに基づいている。このデータ
は、周期的に、２４時間毎に周期的に更新され、姿勢及
び軌道位置を評価する姿勢及び軌道モデルで使用され、
この姿勢及び軌道位置データから、誤差計算が機載コン
ピュータによって行われる。
【０００５】上記引用の特許のシステムは、画像の位置
合わせの正確な制御を行うが、モデルによって予測でき
ない再現性のない摂動のためにさらなる誤差が生じるこ
とが分かっている。モデルは、太陽変化の位置として生
じる太陽ストレス等の再現性のある姿勢擾乱に基づいて
おり、モデルは、雲の移動、熱スナップ（thermal snap
ping）等の任意の擾乱に応答していない。１つの解は、
頻繁に、例えば１日に５あるいは６回モデルを更新する
ことであるが、周波数は、画像システムからのデータの
可用性によって制限されている。画像プロセスが休止し
ている間に、鏡は恒星データを得るために回転せしめる
必要があるので、データを得るときに、固有の遅延が存
在する。
合わせの正確な制御を行うが、モデルによって予測でき
ない再現性のない摂動のためにさらなる誤差が生じるこ
とが分かっている。モデルは、太陽変化の位置として生
じる太陽ストレス等の再現性のある姿勢擾乱に基づいて
おり、モデルは、雲の移動、熱スナップ（thermal snap
ping）等の任意の擾乱に応答していない。１つの解は、
頻繁に、例えば１日に５あるいは６回モデルを更新する
ことであるが、周波数は、画像システムからのデータの
可用性によって制限されている。画像プロセスが休止し
ている間に、鏡は恒星データを得るために回転せしめる
必要があるので、データを得るときに、固有の遅延が存
在する。
【０００６】累積する誤差は、地球の表面からおよそ１
０キロメータまで並進する一日当たり５０アーク秒の範
囲内にあるように計算される。かかる誤差を一日に５ア
ーク秒未満に制限することが望ましい。本発明の目的
は、鏡の位置を微調整して再現性の無い擾乱によって引
き起こされた誤差を補償する補足誤差補正システムを提
供することである。
０キロメータまで並進する一日当たり５０アーク秒の範
囲内にあるように計算される。かかる誤差を一日に５ア
ーク秒未満に制限することが望ましい。本発明の目的
は、鏡の位置を微調整して再現性の無い擾乱によって引
き起こされた誤差を補償する補足誤差補正システムを提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】画像位置合わせシステム
は、衛星設置の画像システムから受信したデータを処理
する地上設置の制御コンピュータによって提供される。
地上管制コンピュータは、受信したデータを姿勢及び軌
道位置モデルに適用する。このモデルは、実際の位置を
評価し、かかるデータの座標を搭載制御コンピュータに
送信するものである。搭載コンピューターは、評価され
た位置をプリセットデータと比較し、位置誤差を生成す
る。位置誤差は、鏡調整信号に変換されて鏡の配置を再
び行う。
は、衛星設置の画像システムから受信したデータを処理
する地上設置の制御コンピュータによって提供される。
地上管制コンピュータは、受信したデータを姿勢及び軌
道位置モデルに適用する。このモデルは、実際の位置を
評価し、かかるデータの座標を搭載制御コンピュータに
送信するものである。搭載コンピューターは、評価され
た位置をプリセットデータと比較し、位置誤差を生成す
る。位置誤差は、鏡調整信号に変換されて鏡の配置を再
び行う。
【０００８】搭載恒星追跡システムが使用されて、画像
作成機器と独立した連続的な姿勢位置データを提供す
る。かかるデータは、搭載コンピューターに瞬間的且つ
連続的に供給される。搭載コンピュータは、かかる情報
を鏡位置座標へと変換し、この座標は、地上管制からの
評価データに基づいて設定された鏡位置に加算される。
誤差信号が生成されて、鏡の位置を調整するために使用
される。このデータは瞬間的に利用可能になるので、複
雑なモデル化アルゴリズムを必要とせず、再現性のない
誤差を補償するために使用される。
作成機器と独立した連続的な姿勢位置データを提供す
る。かかるデータは、搭載コンピューターに瞬間的且つ
連続的に供給される。搭載コンピュータは、かかる情報
を鏡位置座標へと変換し、この座標は、地上管制からの
評価データに基づいて設定された鏡位置に加算される。
誤差信号が生成されて、鏡の位置を調整するために使用
される。このデータは瞬間的に利用可能になるので、複
雑なモデル化アルゴリズムを必要とせず、再現性のない
誤差を補償するために使用される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を、添付図面を参照しなが
らより詳細に説明する。本発明は、主たる任務が、地球
や他の天体からの画像を収集するプラットホームを設け
ることである宇宙船の制御システムを含む。特に、本発
明は、システムの視線を目標と位置合わせして維持する
画像機器の制御と関係する。
らより詳細に説明する。本発明は、主たる任務が、地球
や他の天体からの画像を収集するプラットホームを設け
ることである宇宙船の制御システムを含む。特に、本発
明は、システムの視線を目標と位置合わせして維持する
画像機器の制御と関係する。
【００１０】画像の位置合わせは、所定の限界内に、同
じに選択された画像領域の反復画像の角度分離における
誤差を制限する処理である。画像は、宇宙船１０に搭載
された１つ以上のカメラ７，８によって得られる。本発
明は、任意の種類の宇宙船に効果を奏するが、図３に示
す宇宙船１０について本発明を説明する。宇宙船１０
は、図３に示すような機器の組み合わせで構成され、太
陽電池パネル１１と、Ｘ線センサ１２と、磁力計１３
と、Ｓ帯域送信アンテナ１４と、捜索救難アンテナ１５
と、ＵＨＦアンテナ１６と、テレメトリ・コマンドアン
テナ１８と、地球センサ１９と、Ｓ帯域受信アンテナ２
０と、ソーラーセイル２１と、２つのカメラ７，８とを
含む。カメラ７，８は、冷却器１７と、アパーチャ２２
と、鏡２３とを含む。
じに選択された画像領域の反復画像の角度分離における
誤差を制限する処理である。画像は、宇宙船１０に搭載
された１つ以上のカメラ７，８によって得られる。本発
明は、任意の種類の宇宙船に効果を奏するが、図３に示
す宇宙船１０について本発明を説明する。宇宙船１０
は、図３に示すような機器の組み合わせで構成され、太
陽電池パネル１１と、Ｘ線センサ１２と、磁力計１３
と、Ｓ帯域送信アンテナ１４と、捜索救難アンテナ１５
と、ＵＨＦアンテナ１６と、テレメトリ・コマンドアン
テナ１８と、地球センサ１９と、Ｓ帯域受信アンテナ２
０と、ソーラーセイル２１と、２つのカメラ７，８とを
含む。カメラ７，８は、冷却器１７と、アパーチャ２２
と、鏡２３とを含む。
【００１１】鏡２３は、直交するｘ軸及びｙ軸に対して
鏡２３の位置を選択的に決める２軸ジンバルに取り付け
られている。ｘ軸は、ロール軸、または南北軸、あるい
は仰角軸と呼ばれる。鏡２３のｙ軸も、ピッチ軸、また
は東西軸、あるいは方位軸と呼ばれる。２軸ジンバル走
査鏡２３は、見た場面のデータを提供して、地上のパス
を掃引するカメラ２３の視線を形成する。走査領域の位
置及び大きさは、地上管制コンピュータ１によって制御
される。画像システム４が画像を生成していない時に、
位置データは、鏡２３を空間や内部黒体目標に対して周
期的に回転せしめることによって得られる。
鏡２３の位置を選択的に決める２軸ジンバルに取り付け
られている。ｘ軸は、ロール軸、または南北軸、あるい
は仰角軸と呼ばれる。鏡２３のｙ軸も、ピッチ軸、また
は東西軸、あるいは方位軸と呼ばれる。２軸ジンバル走
査鏡２３は、見た場面のデータを提供して、地上のパス
を掃引するカメラ２３の視線を形成する。走査領域の位
置及び大きさは、地上管制コンピュータ１によって制御
される。画像システム４が画像を生成していない時に、
位置データは、鏡２３を空間や内部黒体目標に対して周
期的に回転せしめることによって得られる。
【００１２】この種類のシステムの詳細は、米国特許第
４，６８８，０９１号及び第４，６８８，０９２号に記
載され、この開示は本発明に引例として組込まれてい
る。画像システム４の目標に関する所定データは、地上
管制コンピュータ１によって供給される。実際の位置デ
ータは、宇宙船１０のカメラ２３から送信されたデータ
に基づいて周期的に更新される。送信されたデータは、
所定期間に亘る位置、すなわち宇宙船の姿勢及び軌道を
評価するために使用される視界に入る恒星や地球位置デ
ータを含む。評価計算は、上記の引用特許に記載された
モデル化アルゴリズムを使用することによって実行され
る。これらのアルゴリズムは、再現性のある擾乱に反応
して宇宙船の位置を考慮する。評価データは、地上管制
コンピュータ１から、宇宙船１０に搭載された衛星制御
コンピュータ２に送信され、衛星制御コンピュータ２
は、鏡調整信号を計算して、評価データによって示され
た画像位置合わせ誤差を修正する。
４，６８８，０９１号及び第４，６８８，０９２号に記
載され、この開示は本発明に引例として組込まれてい
る。画像システム４の目標に関する所定データは、地上
管制コンピュータ１によって供給される。実際の位置デ
ータは、宇宙船１０のカメラ２３から送信されたデータ
に基づいて周期的に更新される。送信されたデータは、
所定期間に亘る位置、すなわち宇宙船の姿勢及び軌道を
評価するために使用される視界に入る恒星や地球位置デ
ータを含む。評価計算は、上記の引用特許に記載された
モデル化アルゴリズムを使用することによって実行され
る。これらのアルゴリズムは、再現性のある擾乱に反応
して宇宙船の位置を考慮する。評価データは、地上管制
コンピュータ１から、宇宙船１０に搭載された衛星制御
コンピュータ２に送信され、衛星制御コンピュータ２
は、鏡調整信号を計算して、評価データによって示され
た画像位置合わせ誤差を修正する。
【００１３】本発明の搭載制御システムは、図１に示す
ように、姿勢制御３のアクチュエータの起動を指示する
制御コンピュータ１を含む。画像システム４は、カメラ
７，８と、上記の関連機器とで構成され、調整機構６を
さらに含む。調整機構６は、コンピュータ２からの電気
信号によって起動されてジンバルマウントの鏡２３をｘ
軸及びｙ軸を中心に移動させるサーボモータからなる。
搭載恒星センサアレイ５は、連続的に様々な恒星の位置
を追跡し、それに関する信号を生成する一連のＣＣＤ
（電荷結合素子）センサからなる。制御コンピュータ２
は、検知データを恒星カタログの所定の位置情報と比較
し、宇宙船の現在の姿勢位置座標を計算する。これらの
座標は、評価データと加算され、必要に応じて、さらな
る調整が、鏡調整システム６によって開始される。
ように、姿勢制御３のアクチュエータの起動を指示する
制御コンピュータ１を含む。画像システム４は、カメラ
７，８と、上記の関連機器とで構成され、調整機構６を
さらに含む。調整機構６は、コンピュータ２からの電気
信号によって起動されてジンバルマウントの鏡２３をｘ
軸及びｙ軸を中心に移動させるサーボモータからなる。
搭載恒星センサアレイ５は、連続的に様々な恒星の位置
を追跡し、それに関する信号を生成する一連のＣＣＤ
（電荷結合素子）センサからなる。制御コンピュータ２
は、検知データを恒星カタログの所定の位置情報と比較
し、宇宙船の現在の姿勢位置座標を計算する。これらの
座標は、評価データと加算され、必要に応じて、さらな
る調整が、鏡調整システム６によって開始される。
【００１４】動作時に、図２に示すように、地上管制コ
ンピュータ１は、画像システム４から周期的にデータを
得て、周期的に宇宙船の姿勢位置データを更新する。こ
れらのデータに基づいて、コンピュータ１は、次の期間
の宇宙船の位置を評価する。位置データの収集は、画像
システム４の活動停止期間に行うことができるので、か
かる更新の周波数は制限される。その間に、モデルによ
って予想できない再現性のない擾乱が生じる。これらの
擾乱は、重要な画像位置合わせ誤差を生成することが分
かっている。本発明のシステムは、これらの誤差の解決
策を提供する。
ンピュータ１は、画像システム４から周期的にデータを
得て、周期的に宇宙船の姿勢位置データを更新する。こ
れらのデータに基づいて、コンピュータ１は、次の期間
の宇宙船の位置を評価する。位置データの収集は、画像
システム４の活動停止期間に行うことができるので、か
かる更新の周波数は制限される。その間に、モデルによ
って予想できない再現性のない擾乱が生じる。これらの
擾乱は、重要な画像位置合わせ誤差を生成することが分
かっている。本発明のシステムは、これらの誤差の解決
策を提供する。
【００１５】恒星センサアレイ５は、瞬間の位置データ
を搭載制御コンピュータ２に直接提供し、この位置デー
タは、地上局１からの最新の更新から生じる誤差を計算
するために使用される。検知データは、評価データと加
算され、それを表す信号が生成される。このように、宇
宙船１０の姿勢位置のさらなる調整が使用されて、任意
の擾乱によって引き起こされた誤差を補償する。衛星制
御コンピュータ２は、恒星センサ５からのデータに基づ
いて、計算された誤差を、鏡システム６の調整運動に変
換する。この方法で、画像位置合わせ誤差の累積が回避
される。
を搭載制御コンピュータ２に直接提供し、この位置デー
タは、地上局１からの最新の更新から生じる誤差を計算
するために使用される。検知データは、評価データと加
算され、それを表す信号が生成される。このように、宇
宙船１０の姿勢位置のさらなる調整が使用されて、任意
の擾乱によって引き起こされた誤差を補償する。衛星制
御コンピュータ２は、恒星センサ５からのデータに基づ
いて、計算された誤差を、鏡システム６の調整運動に変
換する。この方法で、画像位置合わせ誤差の累積が回避
される。
【図１】本発明のシステムの構成図である。
【図２】本発明のシステムにて処理される情報のフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明を有効に使用する衛星の斜視図である。
１ 地上局管制コンピュータ ２ 衛星制御コンピュータ ４ 画像システム ５ 恒星センサアレイ １０ 衛星 ２３ 鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サン フュル−ディアズ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94086 サニーヴェイル ＃７ サンコン ラドテラス 708 (72)発明者 トーマス ジョゼフ ホルムズ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94028 ポートラバレー ロストランコス ロード 1189 (72)発明者 ドナルド ダブリュ． ギャンブル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94025 メンロパーク セントラルアベニ ュー 523
Claims (2)
- 【請求項１】 衛星設置の画像作成システムの視線を任
務の目標と位置合わせして維持する制御システムであっ
て、 画像作成システムから衛星位置データを周期的に得て更
新された衛星の姿勢データを評価する手段を含む地上局
制御コンピュータと、 前記衛星に搭載された画像位置合わせ制御システムと、
からなり、前記画像位置合わせ制御システムは、 複数のソースから位置データを受信し、前記受信データ
と所定データとの差を計算して調整信号を生成する手段
を含む衛星制御コンピュータと、 視線を有するカメラと、前記カメラの視線を制御するよ
うに設計された鏡と、前記調整信号に反応して前記カメ
ラの視線を調整する手段とを含む画像システムと、 衛星の位置に関する特定の恒星の位置データを瞬間的に
検知する手段を含み、前記画像システムとは独立に動作
する恒星センサアレイと、をさらに有し、 検知されたデータが衛星制御コンピュータに供給され
て、前記コンピュータは、前記評価データと前記検知デ
ータとの和に基づいて調整信号を計算することを特徴と
する制御システム。 - 【請求項２】 鏡と、前記鏡の調整手段と、地上局コン
ピュータ及び衛星コンピュータを含む制御システムとを
含み、画像システムを有する衛星において、目標に対す
る画像の位置合わせを修正する方法であって、 前記画像システムから恒星及び地球の位置データを得て
前記データを地上局コンピュータに送信する行程と、 前記画像システムデータに基づき次の期間の前記衛星の
位置を評価して前記データを衛星コンピュータに送信す
る行程と、 画像システムと独立に前記衛星に搭載された恒星位置デ
ータを検知して前記データを前記衛星コンピュータに供
給する行程と、 前記検知データに基づいて前記衛星の位置を計算する行
程と、 前記評価位置を前記検知位置に加算して差を表す信号を
生成する行程と、 前記差を鏡調整信号に変換する行程と、 前記鏡調整信号に反応して前記鏡調整手段を調整する行
程と、からなることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US08/864,263 US5978716A (en) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | Satellite imaging control system for non-repeatable error |
| US08/864263 | 1997-05-28 |
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|---|---|
| JPH1120797A true JPH1120797A (ja) | 1999-01-26 |
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| JP (1) | JPH1120797A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2002049239A1 (ja) * | 2000-12-14 | 2004-04-15 | 株式会社アイ・エイチ・アイ・エアロスペース | メッセージ供給システム |
Families Citing this family (16)
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|---|---|---|---|---|
| US6012000A (en) * | 1998-01-14 | 2000-01-04 | Space Systems/Loral, Inc. | Simplified onboard attitude control based on star sensing |
| DE19907235A1 (de) * | 1999-02-19 | 2000-09-14 | Daimler Chrysler Ag | GPS-Navigationssystem für Raumfahrtanwendungen |
| ITBO20010259A1 (it) | 2001-04-27 | 2002-10-27 | Aetna Group Spa | Apparecchiatura per l'avvolgimento di prodotti con film in materiale plastico |
| US6704607B2 (en) | 2001-05-21 | 2004-03-09 | The Boeing Company | Method and apparatus for controllably positioning a solar concentrator |
| CN100349018C (zh) * | 2005-10-12 | 2007-11-14 | 北京航空航天大学 | 一种星敏感器内外方元素校准方法 |
| FR2902958B1 (fr) * | 2006-06-27 | 2008-10-24 | Alcatel Sa | Procede et systeme d'observation de la terre par satellite |
| CN101943584B (zh) * | 2010-07-02 | 2012-05-09 | 哈尔滨工程大学 | 基于ccd星敏感器的对准方法 |
| FR2968778B1 (fr) * | 2010-12-10 | 2013-01-04 | Thales Sa | Instrument de prise de vue a pointage autonome et satellite d'observation comportant un tel instrument |
| ITTO20121103A1 (it) * | 2012-12-19 | 2014-06-20 | Oto Melara Spa | Magazzino modulare. |
| KR101294623B1 (ko) | 2012-12-28 | 2013-08-08 | 한국항공우주연구원 | 저궤도 영상촬영위성의 향상된 지상 정밀자세결정 방법 |
| US9503177B1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-11-22 | The Directv Group, Inc. | Methods and systems for aligning a satellite receiver dish using a smartphone or tablet device |
| US9521378B1 (en) | 2014-12-30 | 2016-12-13 | The Directv Group, Inc. | Remote display of satellite receiver information |
| US9451220B1 (en) | 2014-12-30 | 2016-09-20 | The Directv Group, Inc. | System and method for aligning a multi-satellite receiver antenna |
| CN107490391B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-07-14 | 上海卫星工程研究所 | 基于高带宽陀螺测量的天基探测基准标定方法 |
| FR3089623B1 (fr) * | 2018-12-11 | 2021-10-08 | Thales Sa | Procédé et système de mesure de l’attitude d’un appendice relie a une plateforme d’un satellite |
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Family Cites Families (8)
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| US4688091A (en) * | 1986-05-06 | 1987-08-18 | Ford Aerospace & Communications Corporation | Spacecraft camera image registration |
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| RU2033949C1 (ru) * | 1993-02-09 | 1995-04-30 | Севастиян Дмитриевич Гнатюк | Автономная бортовая система управления космического аппарата "гасад" |
| US5587714A (en) * | 1995-03-10 | 1996-12-24 | Space Systems/Loral, Inc. | Spacecraft antenna pointing error correction |
| US5785279A (en) * | 1996-01-19 | 1998-07-28 | Itt Defense, Inc. | Satellite exclusion zone viewing and control system |
| US5821526A (en) * | 1996-01-25 | 1998-10-13 | Itt Defense, Inc. | Star scanning method for determining the line of sight of an electro-optical instrument |
-
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-
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- 1998-05-27 EP EP98304191A patent/EP0881554A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2002049239A1 (ja) * | 2000-12-14 | 2004-04-15 | 株式会社アイ・エイチ・アイ・エアロスペース | メッセージ供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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