[發明專利]一種高效立體遙感衛星編隊方法

有效

• 申請號: 201911043764.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN111017264B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 滿益云;張嘉雷;江志軍;邊福強
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24;B64G1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

一種高效立體遙感衛星編隊方法，將立體成像所需的多個空間相機分別安裝在多顆衛星上，每顆衛星可以彼此獨立實施姿態控制，通過姿態控制的相互配合，使多顆衛星從目標的不同方向實施觀察。每顆衛星都可以進行長時間大條帶掃描成像，在立體成像過程中無需進行大角度姿態機動。讓每顆衛星的有效工作時間比例都可以提升至近100％。

技術領域

本發明涉及一種高效立體遙感衛星編隊方法，特別是涉及一種對全球地表實現高效立體遙感的衛星編隊方法，針對城市區域的地形特點，可高效產出高定位精度的“無遮擋，無陰影”數字立體遙感產品。

背景技術

現代城市規劃領域對數字遙感產品的要求越來越高，衛星遙感技術相對于航空遙感具有范圍大，效率高的優點。空間立體遙感技術是近年來新興的技術領域，通過從目標區域上空不同方向進行多條帶掃描獲取目標區域建筑的平面維和高程維信息。再通過計算機合成的技術就可以獲得目標區域的立體三維模型。這樣的遙感產品具有高度直觀的優勢，能夠給用戶更好的使用體驗。

但目前主流的立體成像衛星，主要是多線陣立體成像衛星和敏捷機動遙感衛星，它們存在以下方面的缺點：

(1)采用三線陣立體成像相機的衛星重量、體積較大，高分辨率立體遙感難以在小衛星上實現。

(2)三線陣立體成像相機的三條觀察視線的夾角在設計時基本確定，無法實現在軌更改，對某些城市區域進行立體測繪時會遇到建筑物之間相互遮擋的問題，導致數字立體模型因缺乏足夠的影像信息而無法建立的問題。

(3)采用敏捷機動的衛星必須采用控制力矩陀螺(CMG)這樣的大扭矩伺服機構，姿控部件成本較高。

(4)敏捷機動衛星需要通過姿態機動才能實現從不同角度的立體觀察，在姿態轉換過程中無法成像，實際在軌成像時長受到硬性制約。在軌成像時間比例較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種高效立體遙感衛星編隊方法，將立體成像所需的多個空間相機分別安裝在多顆衛星上，每顆衛星可以彼此獨立實施姿態控制，通過姿態控制的相互配合，使多顆衛星從目標的不同方向實施觀察。每顆衛星都可以進行長時間大條帶掃描成像，在立體成像過程中無需進行大角度姿態機動。讓每顆衛星的成像時間比例都可以提升至近100％。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種高效立體遙感衛星編隊方法，所述編隊飛行的衛星用于對目標成像；包括如下步驟：

利用所述編隊飛行的衛星中側視角較大的衛星對目標成像以提高目標高程信息的精度；

利用所述編隊飛行的衛星中選取側視角較小的衛星對目標成像以減少不同目標之間的相互遮擋；

所述編隊飛行的衛星至少位于兩組不同地方時的成像軌道。

優選的，所述多顆安裝單視軸光學相機的衛星均能夠獨立實施姿控。

優選的，所述同一成像軌道的衛星采用前后跟飛的共軌飛行模式。

優選的，所述任一成像軌道的高度根據該成像軌道內的衛星相機幅寬確定。

優選的，所述編隊飛行的衛星通過多星配合從不同視角觀察目標形成立體信息，提高衛星成像時間占比。

優選的，所述編隊飛行的衛星在不同地方時軌道對同一目標進行成像后，通過多幅圖像事后處理能夠消除該目標形成的部分陰影。

優選的，所述編隊飛行的衛星均安裝單視軸光學相機。

優選的，所述編隊飛行的衛星分為三個星群時，被成像的目標位于其中一個星群的成像軌道所在的平面內，另外兩個星群分別位于所述平面的兩側。

優選的，所述編隊飛行的衛星的軌道高度均相同。