[發明專利]一種遙感視頻衛星的成像任務規劃方法

在審

• 申請號: 202210998756.4
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115345496A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 侯葉;李釗;張晨曄;孫濤;陳緒華
• 申請（專利權）人: 陜西航天技術應用研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06F17/17
• 代理公司: 西安乾方知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61259
• 代理人: 呂智宇

1.一種遙感視頻衛星的成像任務規劃方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取觀測目標的經緯度、觀測時間、偏好的成像模式，所述成像模式包括凝視成像和滑動成像；

步驟2，執行軌道計算，使用外推算法計算未來一周內衛星的星歷、星下點、以及每軌的覆蓋條帶；

步驟3，根據觀測目標偏好的成像模式進行成像規劃，計算可成像窗口；

步驟4，對可成像窗口進行優先級排序；

步驟5，成像任務約束檢查，依據任務需求執行任務編排，生成衛星的成像方案；

步驟6，對數傳方案進行規劃；

步驟7，對優選的可成像窗口、以及與其對應的數傳窗口進行再次確認，滿足衛星使用約束、地面站使用約束的情況下，確認為最佳規劃結果；

步驟8，將規劃成功的衛星成像方案在衛星指令上注前發給衛星控制系統，同時將對應的數傳方案發送給地面接收站。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2-1，獲取軌道計算所必需的參數；

步驟2-2，星歷計算，基于衛星軌道數據外推計算衛星在未來一周內的星歷數據，得到各個時刻衛星的空間位置；

步驟2-3，星下點計算，基于衛星星歷的計算結果，再根據地球模型及投影，計算得到各個時刻衛星的星下點軌跡；

步驟2-4，根據衛星視場角或衛星的幅寬、最大側擺角度、最大俯仰角度計算得到各個時刻衛星的覆蓋條帶。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：對點目標的凝視成像進行成像規劃，包括：確定包含點目標的覆蓋條帶，根據所述覆蓋條帶計算衛星的可成像窗口。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：對區域目標的凝視成像進行成像規劃，包括：將區域目標沿衛星軌道方向根據衛星覆蓋條帶拆分成若干個子區域，獲取子區域的凝視中心點，計算每個凝視中心點的可成像窗口，將每個子區域的可成像窗口匯總，得到區域目標的可成像窗口集合。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：對區域目標的滑動成像進行成像規劃，包括：將區域目標沿衛星軌道方向根據衛星覆蓋條帶拆分成若干個子區域，獲取子區域的中心線，作為滑動成像的準線，計算每個子區域滑動成像的可成像窗口，將每個子區域的可成像窗口匯總，得到區域目標的可成像窗口集合。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述將區域目標沿衛星軌道方向根據衛星覆蓋條帶拆分成若干個子區域的方法為：將區域目標經緯度與單軌覆蓋條帶的經緯度進行匹配，若區域目標的某個頂點在覆蓋條帶的經緯度范圍內，則以區域目標位于軌道覆蓋條帶內的頂點、區域目標的邊界與覆蓋條帶的邊界交點為頂點構建多邊形，作為區域目標的子區域。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取子區域的凝視中心點的方法為：所述凝視中心點的經度為子區域各頂點經度的均值，所述凝視中心點的緯度為子區域各頂點緯度的均值。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲取子區域的中心線方法為：將不規則子區域規則化為一個平行四邊形，所述平行四邊形的一組對邊平行于幅寬線，所述平行四邊形的另一組對邊平行于軌道方向，所述平行四邊形為完全包含所述子區域的最小包絡，再沿軌道方向取所述平行四邊形的中線作為子區域的中心線。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4中，以成像質量優先，衛星側擺角度越小、俯仰角度越小的成像窗口優先級越高。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5包括：

依據各衛星的對地觀測能力以及載荷特點，執行任務編排，生成衛星對觀測目標的觀測預案；

考慮衛星的能量約束、固存約束、載荷約束以及指令模板約束等各項約束限制，對觀測預案進行分析檢測，剔除不滿足約束條件的預案；

依據優選策略對觀測預案進行優選，篩選出滿足優選策略的預案集合，生成衛星成像規劃方案。