在軌衛(wèi)星星等建模與計算

楊 莉，呂相銀，金 偉，趙紀金，楊 華

（1.電子工程學院 脈沖功率激光技術國家重點實驗室，安徽 合肥230037，2.電子工程學院 紅外與低溫等離子體安徽省重點實驗室，安徽 合肥230037）

引言

星等是天文學上傳統(tǒng)形成的表示天體亮度的一套特殊方法，它表示天體明暗程度的相對亮度并以對數(shù)標度測量的數(shù)值。古希臘天文學家根據恒星的明亮程度把它們分成6等，最亮的星為1等星，肉眼剛好能看到的星為6等星，恒星越亮，星等數(shù)越小。望遠鏡技術問世后，可以看到更暗的恒星，比如現(xiàn)代大口徑望遠鏡能觀測25等的暗星。其中對于衛(wèi)星而言，由于其反射太陽光而具有一定的亮度，若能計算其星等，就可以預估這顆衛(wèi)星是否能被眼睛觀測到，或者需要怎樣的望遠鏡才能觀測到。由此可見，計算衛(wèi)星的星等對于衛(wèi)星觀測跟蹤等具有重要意義。以往對于星等的研究主要是在觀測方面，通過觀測衛(wèi)星的亮度來確定衛(wèi)星的星等，理論計算方面也都沒有考慮地球反照的影響，而且缺少一些通用模型［1－6］。文中研究了計算軌道衛(wèi)星星等的通用數(shù)學模型，從而可以為觀測跟蹤衛(wèi)星所需要的光學系統(tǒng)等硬件設計提供一定的指導。

1 衛(wèi)星可見光特性計算

衛(wèi)星的可見光特性主要由兩部分組成，即衛(wèi)星對太陽直接照射的反射和衛(wèi)星對地球反射太陽光（以下簡稱為“地球反照”）的反射。衛(wèi)星繞地球運行，同時地球帶著衛(wèi)星一起繞太陽公轉。當太陽的位置確定以后，地球的公轉軌道也就確定了，但衛(wèi)星繞地球的軌道是由人工發(fā)射決定的，具體軌道的空間位置在滿足天體力學的前提下可以是任意的。……