掩星探测的发生条件及预报算法研究

【摘要】：卫星对大气成分的探测模式包括天底角、临边和掩星观测模式等。掩星观测模式测量时以太阳红外辐射作为仪器的基准,基准统一,便于进行长周期的大气变化规律研究。以往针对掩星事件发生常采取距离或夹角等判据,通过采取定步长轨道递推的方式得到掩星发生时间和持续长度;上述方法类似于权举计算,所涉及的计算效率较低,不适合长期掩星预报。本文考察卫星、地球以及标定源(太阳或GPS)的空间关系,将掩星事件发生过程变换为"星-地-源"平面内定点转动射线切割圆周的几何问题,从本质上揭示了掩星事件发生的物理机理;同时基于该思路得到的判据适用变步长的轨道递推,有效地提高了计算效率。最后针对太阳同步轨道的太阳掩星模式,给出掩星事件的中心切点位置分布、次数、持续时间和掩星发生过程中大气的地面足迹等仿真结果。