[发明专利]顾及气象预测云图和传感器测摆的遥感卫星覆盖预测方法

说明书

本发明涉及卫星遥感影像相关领域，公开了一种顾及气象预测云图和传感器测摆的遥感卫星覆盖预测方法，通过轨道预测TLE参数更新、轨道预测计算、幅宽缓冲区设置、覆盖区域轨道截断、气象预测云图关联、卫星测摆参数模拟以及预测结果有效覆盖率计算等步骤设置，引入气象云图辅助数据来更好的展示遥感卫星预测轨道的有效覆盖区域，充分考虑了卫星轨道倾角的卫星的可覆盖面积，从而构建了一套顾及气象预测云图和传感器测摆模型的卫星拍摄有效覆盖率的方法，彻底解决了预测拍摄方案的有效覆盖率无法量化的问题。

技术领域

本发明涉及卫星遥感影像相关领域，具体是顾及气象预测云图和传感器测摆的遥感卫星覆盖预测方法。

背景技术

近年来，与卫星遥感相关的数字新产品、新服务不断涌现，产业迎来爆发式增长的历史机遇，卫星遥感已成为创新发展的重要领域。随着生态文明建设和绿色经济的快速发展，遥感将在资源调查、专项普查、环境监测、生态修复、空间规划、国土空间用途管制、确权登记、动态执法、离任审计等领域得到更广泛和深入的应用，遥感数据需求呈爆发式增长态势；遥感影像数据高效规划和拍摄保障意义重大，因此研制一款能够高效实时辅助卫星拍摄规划的装置，十分有必要。

卫星轨道精准的重访周期是影响遥感卫星有效拍摄的核心因素之一，单颗遥感卫星对地球的同一区域进行重访覆盖的周期一般为数天不等，多星组合的方式可以大大降低同一区域进行重访覆盖的周期，同时考虑到常规轨道预测方式会随着预测时间的拉长，轨道预测精度会逐步发散，导致预测结果不准；因此考虑多星协同的重访预测及轨道精度保证方法具有重要的意义。

现有技术中经典的卫星轨道确定模型的原理是，基于卫星的运行轨道一般情况下相对稳定，因此卫星的可视范围一般情况也相对固定，根据卫星的动力学原理，使用卫星轨道的六要素对时间序列的卫星位置信息进行确定；但是卫星轨道也受其他一些外在因素的影响，例如太阳光压、地区重力场和相对论效应等，随着时间推移，轨道预测精度逐步发散；目前市面上常规的轨道仿真预测系统均采用静态固定的轨道根数(如STK、N2YO、stuffin.space、CelesTrak等)，缺少轨道根数更新修正机制，无法实现轨道的长时间精细预测，同时也不具备顾及气象云图预测和卫星测摆仿真的叠加分析功能，无法准确计算未来卫星对指定区域的拍摄有效覆盖率。

发明内容

本发明的目的在于提供顾及气象预测云图和传感器测摆的遥感卫星覆盖预测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种顾及气象预测云图和传感器测摆的遥感卫星覆盖预测方法，包含以下步骤：

通过TLE轨道实时获取程序获取与卫星相对应的TLE轨道参数，并在本地数据库存储所述TLE轨道参数，所述TLE轨道参数为用于描述太空飞行体位置和速度的表达式；

获取预设时间段长度内的数个所述TLE轨道参数，通过SGP4/SDP4卫星轨道推算方法对所述卫星未来的轨道进行预测模拟，生成卫星轨道预测信息，所述SGP4/SDP4卫星轨道推算方法基于初始时刻卫星运动状态和摄动力对卫星轨道进行推算，所述摄动力包括地球和非球形引力、日月引力、太阳辐射以及大气阻力；

根据未来预设时间段的数个所述卫星轨道预测信息建立数据轨道库，并根据所述卫星的预设幅宽设置幅宽缓冲区，所述幅宽用于表征所述卫星对地拍摄的条带宽度；

基于各卫星的轨道高度、所述幅宽以及最大测摆角建立所述卫星的拍摄覆盖能力属性，根据所述覆盖能力属性获取与所述卫星相对应的拍摄模型，并引入气象云图预测数据，根据所述气象云图预测数据仿真未来时段的所述卫星在指定区域的拍摄能力；

卫星测摆参数模拟及测摆覆盖幅宽计算，根据所述卫星的测摆角、所述卫星的地面高度、所述幅宽以及预设的幅宽计算方法计算获取所述卫星实际覆盖的测摆覆盖幅宽；