[发明专利]基于时间序列的空间目标遥感特性建模方法

说明书

本发明提供了一种基于时间序列的空间目标遥感特性建模方法，包括：确定目标运动特性模型，得到空间目标与探测系统的相对位置关系；获得大气热辐射模型；获得目标能量谱特性；基于目标能量谱特性和大气热辐射模型，获取目标的辐射运输方程。本发明结合目标在时间序列下的飞行特性，多角度给出空间目标遥感特性的模拟手段，可用于更真实地模拟空间目标的遥感特性及成像效果，提高探测系统的跟踪接收能力。

技术领域

本发明涉及目标遥感特性探测的技术领域，具体地，涉及一种基于时间序列的空间目标遥感特性建模方法。

背景技术

空间目标遥感模拟是一种在地面上模拟目标遥感特性，以便对探测接收系统的目标识别算法进行功能测试的检测设备；主要应用于探测系统半实物仿真系统的视景生成，在探测系统入瞳处真实模拟目标的运动特性，提高整个仿真系统的精确度。

空间目标运动特性的模拟离不开空间大气环境的特性分析，大气背景是目标成像的重要组成部分，其辐射特性比目标自身的更为复杂，它包括大气、云雾、云层等辐射，最终影响目标在像面中的几何形状及成像效果。为了更为真实地模拟最终的成像效果，对空间目标遥感特性的研究成为需要解决的重要问题，进而有利于检测探测系统跟踪目标的能力。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于时间序列的空间目标遥感特性建模方法。

根据本发明提供的一种基于时间序列的空间目标遥感特性建模方法，包括：

步骤1：确定目标运动特性模型，得到空间目标与探测系统的相对位置关系；

步骤2：获得大气热辐射模型；

步骤3：获得目标能量谱特性

步骤4：基于目标能量谱特性和大气热辐射模型，获取目标的辐射运输方程。

优选地，在步骤1中：

空间目标的运动特性以轨迹坐标系来定义；轨迹坐标系的含义为：原点O_M取在目标质心上，O_MX_M轴与目标质心速度矢量重合，O_MY_M轴位于包含速度矢量的铅垂面内，且垂直于O_MX_M轴，向上为正；O_MZ_M轴满足右手螺旋定则；

探测系统在地球惯性系下定义；地球惯性坐标系的含义为：以地心O_I为原点，Z_I轴为地球的自转轴指向北极，X_I轴指向春分点，Y_I轴按照右手螺旋定则确定；

对于轨迹坐标系与地球惯性系之间的转换，引入地面坐标系；地面坐标系定义为：原点O_g选取在目标初始时刻位置点上，O_gX_g轴为轨迹面与水平面交线，指向目标为正，O_gY_g沿垂线向上，O_gZ_g满足右手螺旋定则；

地球惯性系与地面坐标系通过地球的自转角速度确定的旋转矩阵来转换；地面坐标系与轨迹坐标系之间的转换由两次旋转实现，地面坐标系与轨迹坐标系之间的方位由轨迹倾角θ和轨迹偏角ψ_V确定；

则在轨迹坐标系下引入空气作用，包括阻力X，升力Y和侧向力Z，目标质心的运动学方程为：

P为推力，α为攻角，β为侧滑角，γ_V为速度倾斜角。则空间目标与探测系统间的相对位置关系为：