[发明专利]一种结合地形影响的卫星可见性判断方法

权利要求书

1.一种结合地形影响的卫星可见性判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，选择观测区域，并确定测站点，利用卫星坐标和测站点的位置坐标计算卫星仰角，判断观测区域的卫星的可见性；

步骤2，引入地形影响，计算地形采样点仰角，与卫星仰角对比分析，再次判断卫星可见性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1-1，将卫星地心空间直角坐标系的坐标归化到以测站为原点的站心坐标系中；

步骤1-2，根据站心坐标差计算卫星仰角和方位角；

步骤1-3，判断观测区域的卫星的可见性。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1-1包括：

步骤1-1-1，设定P为测站点，大地经度L，大地纬度B，Q为卫星位置，X_Q、Y_Q、Z_Q为Q点在地心空间直角坐标系中的三个坐标分量，X_P、Y_P、Z_P为P点在地心空间直角坐标系中的三个坐标分量，E、N、U为卫星Q相对于站点P的站心坐标，空间直角坐标和站心坐标的转换关系如下所示：

通过转换得到地心空间直角坐标向站心坐标的计算公式：

其中：

dX＝X_Q-X_P

dY＝Y_Q-Y_P

dZ＝Z_Q-Z_P

dX、dY、dZ为P、Q两点在空间直角坐标系下三个坐标分量的差值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1-2包括：

通过公式(2)计算出以卫星的站心坐标系坐标(E_i，N_i，U_i)，用如下公式计算卫星仰角和卫星方位角：

其中Ele为卫星仰角，Azi为卫星方位角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1-3包括：设定截止高度角阈值，卫星仰角Ele高于截止高度角阈值的卫星表示为可见，否则为不可见。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2包括：

步骤2-1，确定测站点，利用卫星坐标和测站点的位置坐标确定观测区域内可见的卫星，计算可见卫星的仰角和卫星方位角；

步骤2-2，根据卫星方位角，在数字高程模型上确定需要的地形采样点；

步骤2-3，根据数字高程模型的行列号等计算地形采样点所对应的经纬度坐标；

步骤2-4，将经纬度坐标转换为地心空间直角坐标；将地心空间直角坐标转换为站心坐标；

步骤2-5，计算地形采样点方位角；

步骤2-6，将地形采样点方位角与卫星方位角对比找出与卫星方向一致的地形采样点；

步骤2-7，计算方向一致的采样点的仰角；

步骤2-8，将步骤2-7得到的方向一致的采样点的仰角与同方向卫星仰角比较确定可见卫星。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2-1包括：根据公式(3)计算卫星仰角SatE_i，按公式(4)计算卫星方位角SatA_i，其中i＝1，2，...，m，m为观测区域所有可见卫星数量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2-2包括：如果卫星方位角为45°的整数倍，即卫星位于数字高程模型栅格的对角线方向，直接获取由对角线方向所穿过的栅格点坐标为地形采样点坐标，地形采样点的位置用行号、列号和高程表示；如果卫星的方位角不是45°的整数倍，需要获取离测站与卫星连线两侧临近的栅格点作为地形采样点。