一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法与流程

本发明涉及遥感卫星覆盖分析领域，特别涉及一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法。

背景技术：

1、遥感卫星覆盖分析能力作为衡量遥感卫星应用效能的重要指标，对任务规划、星座设计、观测数据获取、侦察与反侦察等任务都具有重要的意义。遥感卫星覆盖分析的主要任务是计算给定时间范围内卫星对地面区域或地面点的覆盖率、覆盖次数、总覆盖时间、平均覆盖时间、最大覆盖间隔和平均覆盖间隔等区域覆盖参数。现有的常规覆盖分析计算时效性低。先亟需一种高效的卫星覆盖分析计算方法。

技术实现思路

1、为了解决现有问题，本发明提供了一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法，具体方案如下：

2、一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法，包括以下步骤：

3、s1，启动处理程序，进行输入参数解析并提取；

4、s2，根据步骤s1提取的参数计算卫星最大覆盖范围边界距离rmaxcov，并将观测区域外扩；

5、s3，粗算观测起始时间到结束时间范围内的所有星下点轨迹；

6、s4，判断获取的粗算星下点轨迹，是否与外扩后的观测区域相交，若相交，进入步骤s5，若不相交返回步骤s3；

7、s5，记录相交的起始结束时间；

8、s6，精细计算相交时间内的星下点轨迹；

9、s7，计算精细计算的星下点轨迹与观测目标的距离，以及卫星对目标区域观测的最小侧摆角和最大侧摆角；

10、s8，判断步骤s7计算的最大侧摆角是否小于卫星最大侧摆角，若小于，进入步骤s9，若大于等于，则将计算的最大侧摆角设为卫星最大侧摆角；

11、s9，计算对观测目标的覆盖率和卫星侧摆角；

12、s10，进行覆盖分析结果信息的输出。

13、优选地，步骤s1中提取的参数包括：观测起始结束时间、观测目标参数、观测目标类型、卫星轨道参数、卫星传感器参数；其中，观测目标参数为观测目标的经纬度信息；观测目标类型包括点目标和区域目标；卫星传感器参数包括最大侧摆角和观测条带幅宽。

14、优选地，步骤s2根据卫星轨道高度、最大侧摆角和观测条带幅宽计算卫星最大覆盖范围边界距离rmaxcov，并将观测区域外扩。

15、优选地，步骤s2中计算卫星最大覆盖范围边界距离rmaxcov，针对点目标——以点目标为中心，rmaxcov为半径的圆形区域；针对区域目标——以区域轮廓边界对观测区域外扩。

16、优选地，步骤s3中起始时间到结束时间范围内，每隔时间步长timestep计算一次，时间步长取值范围为180s～600s。

17、优选地，步骤s6中的相交起始结束时间，每隔时间步长timestep计算一次，该时间步长取值范围为≤10s。

18、优选地，步骤s7中，针对点目标，直接计算点目标到星下点轨迹的距离，并计算点目标相对卫星的侧摆角；针对区域目标，则需计算目标区域到星下点轨迹的最小距离和最大距离，并判断目标区域与星下点轨迹是否相交，若相交，intersectflag＝1；若不相交，intersectflag＝0，其中intersectflag为相交标识。

19、优选地，步骤s9中针对点目标覆盖率为100％，卫星侧摆角为步骤s7中计算的侧摆角；针对区域目标，则需根据步骤s7计算的相交情况，计算卫星观测条带与观测区域的交集区域的面积与观测区域的面积比以及卫星侧摆角度，并计算多个卫星观测条带的综合覆盖率。

20、优选地，步骤s10中覆盖分析结果信息包括卫星观测起始结束时间、侧摆角度、覆盖率、覆盖次数、综合覆盖率等信息的覆盖分析结果信息。

21、本发明还揭示了一种计算机系统，包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如上述任一项所述的方法。

22、本发明的有益效果在于：

23、本方法通过粗算星下点与外扩后的观测区域的位置关系，然后判断精细计算星下点与实际观测目标的距离是否满足卫星机动侧摆能力，在提高观测时间精细程度的同时大大缩短了计算时间。

技术特征：

1.一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中提取的参数包括：观测起始结束时间、观测目标参数、观测目标类型、卫星轨道参数、卫星传感器参数；其中，观测目标参数为观测目标的经纬度信息；观测目标类型包括点目标和区域目标；卫星传感器参数包括最大侧摆角和观测条带幅宽。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s2根据卫星轨道高度、最大侧摆角和观测条带幅宽计算卫星最大覆盖范围边界距离rmaxcov，并将观测区域外扩。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中计算卫星最大覆盖范围边界距离rmaxcov，针对点目标——以点目标为中心，rmaxcov为半径的圆形区域；针对区域目标——以区域轮廓边界对观测区域外扩。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3中起始时间到结束时间范围内，每隔时间步长timestep计算一次，时间步长取值范围为180s～600s。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s6中的相交起始结束时间，每隔时间步长timestep计算一次，该时间步长取值范围为≤10s。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤s7中，针对点目标，直接计算点目标到星下点轨迹的距离，并计算点目标相对卫星的侧摆角；针对区域目标，则需计算目标区域到星下点轨迹的最小距离和最大距离，并判断目标区域与星下点轨迹是否相交，若相交，intersectflag＝1；若不相交，intersectflag＝0，其中intersectflag为相交标识。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤s9中针对点目标覆盖率为100％，卫星侧摆角为步骤s7中计算的侧摆角；针对区域目标，则需根据步骤s7计算的相交情况，计算卫星观测条带与观测区域的交集区域的面积与观测区域的面积比以及卫星侧摆角度，并计算多个卫星观测条带的综合覆盖率。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s10中覆盖分析结果信息包括卫星观测起始结束时间、侧摆角度、覆盖率、覆盖次数、综合覆盖率等信息的覆盖分析结果信息。

10.一种计算机系统，其特征在于：包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种考虑卫星机动的快速覆盖分析方法。包括以下步骤：S1，进行输入参数解析并提取；S2，计算卫星最大覆盖范围边界距离，并将观测区域外扩；S3，粗算观测起止时间范围内的所有星下点轨迹；S4，判断获取的粗算星下点轨迹，是否与外扩后的观测区域相交，若相交，进入步骤S5，若不相交返回步骤S3；S5，记录相交的起止时间；S6，精算相交时间内的星下点轨迹；S7，计算精算的星下点轨迹与观测目标的距离，以及卫星对目标区域观测的最小侧摆角和最大侧摆角；S8，判断最大侧摆角；S9，计算对观测目标的覆盖率和卫星侧摆角；S10，进行覆盖分析结果信息输出。本方法在提高观测时间精细程度的同时大大缩短了计算时间。技术研发人员：王渊,梁志锋,李松鹤,王德营,顾晓伟,郭利云受保护的技术使用者：中科星图测控技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27