[發明專利]一種掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋帶確定方法及裝置

有效

• 申請號: 201710107712.7
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106918317B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 胡楚麗;田露;陳雄;陳能成
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C1/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司11570
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明屬于對地觀測技術領域，特別涉及一種掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋帶確定方法及裝置。

背景技術

衛星遙感傳感器具有覆蓋區域廣、持續時間長、測量精度高且安全可靠等特點，已經成為勘探和研究地球資源的重要手段，廣泛應用于大地測繪、自然災害監測、植被分類與農作物生長態勢評估。隨著科學技術的發展，各行各業對衛星遙感傳感器的要求越來越高，衛星傳感器對地觀測能力是評價衛星的一個重要指標，對衛星傳感器對地觀測覆蓋的計算與仿真的要求也越來越高，計算與仿真的結果在模擬分析與決策中起著重要的作用。

目前國內外對觀測區域的選擇是根據衛星的軌道來粗略地選擇可用的衛星，這樣選擇的衛星不能更好地對觀測區域進行覆蓋，同時，由于每顆衛星在某一時刻無論是對地直接還是側擺觀測，都只能對觀測區域的某一部分進行觀測，目前國內外針對不同衛星傳感器的不同觀測視場提供了直接觀測算法，對衛星傳感器的側擺對地觀測則計算采用近似解法，應用于掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋的計算存在計算準確性較低。

發明內容

本發明實施例通過提供一種掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋帶確定方法及裝置，解決了現有掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋的計算準確性較低的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種掃描式衛星對地側擺觀測覆蓋帶確定方法，包括：

針對所述衛星建立球面側擺觀測計算模型，其中，在所述球面側擺觀測計算模型的球面上表示有北極點、所述衛星對地側擺觀測覆蓋任一時刻的掃描線、所述衛星的星下點，所述掃描線包括第一側擺覆蓋邊界點和第二側擺覆蓋邊界點；

根據所述衛星的視場角和從所述衛星的側擺角度范圍中確定出的側擺角度，計算出所述第一側擺覆蓋邊界點與所述星下點所組成弧段的第一地心覆蓋角、所述第二側擺覆蓋邊界點與所述星下點所組成弧段的第二地心覆蓋角；

將所述第一地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中的球面三角形HGA，對球面角HGA用余弦定理得到所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度，以及將所述第二地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中的球面三角形HGB，對球面角HGB用余弦定理得到所述第二側擺覆蓋邊界點的緯度，其中，H為所述北極點，G為所述衛星的星下點，A為所述第一側擺覆蓋邊界點、B為所述第二側擺覆蓋邊界點；

將所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度在所述球面三角形HGA中，對所述球面角HGA用余弦定理得到所述第一側擺覆蓋邊界點的經度，以及將所述第二側擺覆蓋邊界點的緯度在所述球面三角形HGB中，對所述球面角HGB用余弦定理得到所述第二側擺覆蓋邊界點的經度；

基于所述第一側擺覆蓋邊界點的經度、緯度，以及所述第二側擺覆蓋邊界點的經度、緯度共同確定所述衛星對地側擺觀測覆蓋帶。

可選的，所述將所述第一地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中的球面三角形HGA，對球面角HGA用余弦定理得到所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度，包括：

將所述第一地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中，根據如下公式計算得到所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度：

sinδ_A＝sinδ·cosβ_A-cosi·sinβ_A

其中，δ_A為所述第一側擺覆蓋邊界點的赤緯，所述第一側擺覆蓋邊界點的赤緯等于所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度，δ為所述星下點的赤緯，β_A為所述第一地心覆蓋角，i為所述衛星的軌道傾角；

所述將所述第二地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中的球面三角形HGB，對球面角HGB用余弦定理得到所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度，包括：

將所述第二地心覆蓋角在所述球面側擺觀測計算模型中，根據如下公式計算得到所述第二側擺覆蓋邊界點的緯度：

sinδ_B＝sinδ·cosβ_B-cos i·sinβ_B

其中，δ_B為所述第二側擺覆蓋邊界點的赤緯，所述第二側擺覆蓋邊界點的赤緯與所述第二側擺覆蓋邊界點的緯度相等，δ為所述星下點的赤緯，β_B為所述第二地心覆蓋角，i為所述衛星的軌道傾角。

可選的，所述將所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度在所述球面三角形HGA中，對所述球面角HGA用余弦定理得到所述第一側擺覆蓋邊界點的經度，包括：

將所述第一側擺覆蓋邊界點的緯度在所述球面側擺觀測計算模型中，根據第一經度計算公式計算得到所述第一側擺覆蓋邊界點的經度：