[发明专利]一种适用于气象信息辅助卫星成像任务规划系统及方法

说明书

本发明公开了一种适用于气象信息辅助卫星成像任务规划系统及方法：1、收集观测需求；2、对观测目标进行成像任务处理(其中，任务规划过程中，将目标区域按照圆锥投影的方式，将全球范围内的经纬度网格拆分成10*10度的小区域，在云量判断时，使用小区域目标进行匹配和判断)；3、对每个成像方案执行云量检查(使用统计阈值75％)，剔除不满足云量约束条件的预案，筛选出最为满足优选策略的预案集合，依据成像时间和成像角度对方案进行编排，生成最终规划方案；4、将成像方案和接收方案信息分别传递给卫星和地面接收站。该方案在卫星成像前评估各成像目标区域内的云量，可使得成像质量明显提升。

技术领域

本发明属于卫星应用领域，尤其涉及一种适用于气象信息辅助卫星成像任务规划系统及方法。

背景技术

随着卫星应用领域的飞速发展及其多样化，遥感卫星成像应用的服务需求也日益增加。通常，卫星俯仰机动能力、卫星摄动、相机性能等卫星平台及其载荷自身能力的约束会直接影响卫星能否成像，会在任务规划时被考虑，而云量则会直接影响卫星成像质量，这一重要因素在国内却未在成像任务规划时考虑。

以PRSS-1全色多光谱遥感卫星为例，对气象信息辅助卫星任务规划系统的特点进行说明。卫星成像普遍面临的问题是：成本高、星源有限、可成像资源非常有限。使用传统的遥感卫星成像任务规划算法，满足了卫星平台和载荷使用约束限制；但气象统计显示，云量超过75％即为阴天(层云)，层云密集透明度差，在此环境下，遥感卫星拍摄的图像上基本无法看清地面情况，所以若不考虑云量影响，会存在受云层覆盖影响卫星成像的地面可见性差、卫星资源造成浪费的问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是针对云量过多时，受云层覆盖影响，卫星成像无法清晰可见地拍到地面目标区域，影响成像质量；将气象云量预报数据引入卫星成像任务规划中，作为成像约束条件对待规划的任务执行检查再进行编排。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种适用于气象信息辅助卫星成像任务规划方法，具体包含如下步骤：

步骤1，收集观测需求，并对收集的观测需求进行审批；

步骤2，执行轨道计算，分别计算卫星在某一特定时间段内的星历和星下点、天文时间，计算地面站的可用接收弧段，且外推计算卫星在特定时间内的进出站时间；

步骤3，根据不同卫星姿态和不同地面站信息进行遮挡和可用性分析，给出卫星数传天线的可见性分析结果以及使用策略；

步骤4，任务预规划将每个采集单的区域拆分为网格编码，将观测区域与经纬度网格进行匹配，获取观测区域每个条带内的网格集合；进而根据轨道数据信息计算经过区域网格的时间窗口和侧摆角；

步骤5，依据设置的云量阈值，进行卫星成像目标区域云量检查，生成卫星对观测目标的观测方案；

步骤6，将成像方案和接收方案在卫星上注时间前分别发送给卫星控制系统和地面接收站。

另外，本发明涉及一种适用于气象信息辅助卫星成像任务规划系统，观测需求管理模块，用于收集观测需求并对其进行审批，实时更新每个观测需求的处理情况；

轨道计算模块，用于对卫星的轨道进行计算和预报，为任务规划、仿真显示提供数据支持；

接收资源规划模块，用于从数据库获取接收弧段规划所必需的参数，对卫星过站弧段进行接收编排规划；

卫星数传天线遮挡分析模块，用于在数传天线跟踪地面数据接收站的过程中，对数传天线的可用性和遮挡情况进行分析；