基于BRDF的在轨卫星反射特性

基于卫星的背景特性、材料特性、轨道特性及太阳帆板与卫星本体的相对运动特性,研究了在轨卫星的可见光反射特性。实验测量了三种卫星表面常用材料典型角度的双向反射分布函数,并构建了三种材料改进的SunBRDF模型。提出了一种单自由度运动的太阳帆板入射光线矢量计算方法。根据卫星的几何尺寸和表面材料特性,仿真获得了在轨卫星不同观测时刻的反射特性,包覆黄色热控材料和银色热控材料的本体及太阳帆板的反射强度峰值分别为6.91×104W/sr、6.42×104W/sr和9707W/sr。本体和帆板产生的三个峰值信号位于不同的空间位置。仿真结果表明,在轨运行的卫星反射特性受卫星表面材料、几何结构、姿态、轨道参数等因素的影响,且帆板反射特性在卫星整体反射特性计算中不可忽略。