[發明專利]用于可見光遙感航天器的攝影任務自動規劃系統和方法

有效

• 申請號: 201710908782.2
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107816973B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 王永富;王穎;黃柯彥;陳紹龍;焦澤兵;廖慧兮;王建昭;唐進
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;B64G1/66
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;仇蕾安

1.一種用于可見光遙感航天器的攝影任務自動規劃方法，其特征在于，設定一個時間單元，在每個時間單元內基于用戶提出的攝影區域要求，根據測控系統提供的軌道數據、氣象局提供的氣象信息、星載存儲器剩余容量和相機使用約束，進行該時間單元內的攝影規劃，生成攝影開關機指令；在時間單元內，當氣象信息變化時，重新進行攝影規劃；時間單元的設定范圍小于或等于24小時。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述攝影規劃包括：

步驟1、根據軌道數據、本次規劃起止時間，計算每秒的航天器軌道位置和太陽位置；

步驟2、根據每一時刻的航天器軌道位置、攝影區域和相機使用約束，計算星下點是否進入攝影區域，以及進入和離開攝影區域的時間和經緯度，然后根據當地太陽高度角，得出滿足光照條件的攝影區域、相機開關機時間、數據量；

步驟3、根據攝影區域重要級別確定步驟2得出的滿足光照條件的攝影區域的優先級；

步驟4、進行攝影指令有效性判別：根據云層情況，去除覆蓋過厚的云層區域不進行攝影；并且根據星載存儲器剩余容量，去除不滿足星載存儲器容量限制的低優先級攝影區域，得到最終的攝影開關機指令。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，進一步根據由軌道數據計算出的攝影星下點的太陽高度，實時調整攝影的曝光時間。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述曝光時間t的計算方式為：

其中，K₁為常數，B為地面景物平均視亮度，δ為成像面照度衰減系數；

地面景物平均視亮度的計算方式為：

其中，E為地面照度，是太陽高度角h_θ的函數；r為地面景物反射率；T_air為大氣透過率；I為大氣亮度，也是太陽高度角h_θ的函數。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，地面照度E和大氣亮度I與太陽高度角h_θ的函數關系分別為：

E＝0.00012493h_θ⁴-0.0546319h_θ³+4.80427h_θ²+45.6507h_θ+105.286

I＝-0.0000493688h_θ⁴+0.0141825h_θ³-1.38802h_θ²+47.5287h_θ+209.63。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括步驟5，對每個攝影區域的任務完成情況進行統計，給出已完成的攝影區域及其覆蓋情況，包括攝影重疊率、覆蓋面積、覆蓋次數，并給出未拍攝的區域。