[发明专利]一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法及系统

说明书

本发明提供了一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法及系统，通过建立地面目标对遥感卫星可见时间表；确定拟覆盖的地面目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合；对集合中的卫星进行排序，依次使排序后的每颗卫星对当前剩余目标区域进行模拟拍摄，得到每颗卫星的拍摄条带并加入到覆盖方案中；计算所有卫星对目标区域模拟拍摄后的剩余目标区域；重复执行前面步骤，直至剩余目标被全部覆盖，输出覆盖方案。通过预先建立可见时间表将实时计算转化为数据查询，根据优化目标对当天可见的卫星进行排序，然后对当天可见的卫星进行目标区域模拟拍摄，得到最早条带覆盖方案，通过缩小计算时段、计算资源来降低计算复杂度，提高计算性能。

技术领域

本发明涉及卫星遥感技术技术领域，尤其是涉及一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法及系统。

背景技术

随着遥感数据在各领域的应用越来越广，近年来国内外遥感卫星的数量也得到了迅猛发展，在成像卫星资源充足的情况下，针对大区域目标如何合理的进行多星多载荷覆盖分析是遥感卫星任务规划中亟需解决的重难点问题。

目前观测区域多星多载荷覆盖分析主要过程是将区域目标转化为点目标，对点目标进行窗口计算，再对计算后的窗口按照覆盖优先、时间优先、成像质量优先等策略进行覆盖选择，进而形成区域目标多星多载荷覆盖方案。区域目标转化为点目标的方法以等幅宽划分和网格划分为主，等幅宽划分顾名思义是将区域目标按照卫星载荷幅宽宽度平行星下线划分，多星区域覆盖方案是在单星等幅宽划分基础上经过窗口计算和优化选择而来(如图1所示)；网格划分是将区域目标按照小于幅宽大小的网格粒度进行网格化划分(如图2所示)，接着通过网格点可见性计算获得覆盖条带，通过对覆盖条带的优化选择获得多星区域覆盖方案。以上两种区域覆盖方法虽然能够获得多星区域覆盖方案，但是计算资源要求高，计算耗时长，只能适应短期、有限区域目标，对于长周期、大型区域目标存在覆盖不全的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是怎样对长周期、大型区域目标快速覆盖的问题，提出了一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法，包括以下步骤：

步骤1:建立地面区域目标对遥感卫星可见时间表；

步骤2：根据所述地面区域目标对遥感卫星可见时间表确定拟覆盖的地面区域目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合O′_tmin；

步骤3：根据优化目标对卫星集合O′_tmin中的卫星进行排序，依次使排序后的每颗卫星对当前剩余目标区域进行模拟拍摄，得到每颗卫星的拍摄条带并加入到覆盖方案中；所述当前剩余目标区域是指前一颗卫星将剩余目标区域与已经覆盖的条带相减后剩余的目标区域；

步骤4：计算卫星集合O′_tmin中所有卫星对目标区域模拟拍摄后的剩余目标区域；

步骤5：对所述剩余目标区域重复执行步骤1至3，直至所述剩余目标区域被全部覆盖或到达区域目标生命周期结束时间，输出覆盖方案F。

进一步地，步骤2中确定地面区域目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合的确定方法是：

步骤2.1：确定目标区域网格点集合；

步骤2.2：根据所确定的目标区域网格点集合计算目标区域网格点在卫星轨道周期内的可见情况；

步骤2.3：根据目标区域在卫星轨道周期内的可见情况，计算在时刻t时目标区域的可见卫星集合；

步骤2.4：根据在时刻t时目标区域的可见卫星集合计算对目标区域可见的卫星集合和时间。

进一步地，步骤2.1中确定目标区域网格点集合的方法是：