[发明专利]一种遥感卫星成像任务自主聚合方法

说明书

一种遥感卫星成像任务自主聚合方法，首先识别局部规划窗口范围内任务密集程度，进而判断候选待观测任务集合是否需要遥感卫星成像任务自主聚合，当需要聚合时，划分候选待观测任务集合得到多个密集任务子集合，然后分别计算密集任务子集合的外接多边形，并根据密集任务子集合的外接多边形确定密集任务子集合的任务聚合方式，进而将各个密集任务子集合划分为多条带观测子任务集、区域观测子任务集合，最后根据多条带观测子任务集生成多条带观测聚合任务，并进行推扫条带划分，根据多个区域观测子任务集合生成区域观测聚合任务，并进行推扫条带划分，完成遥感卫星成像任务自主聚合。

技术领域

本发明涉及一种遥感卫星成像任务自主聚合方法，属于航天器自主任务规划技术领域。

背景技术

具有自主任务规划能力的遥感卫星需要面对多源复杂任务输入问题，任务来源包括来自多源终端用户提出的成像任务、地面应急注入的高优先级成像任务、多星协同场景下前序卫星通过星间链路发来的协同引导任务、以及星上感知决策模块自主发现并生成的成像任务等。因为以上多源成像任务未经过地面管控系统的统筹处理，所以存在局部区域待观测的地面待观测目标分布密集的特点。现有遥感卫星自主任务规划方法，没有考虑多源任务输入对于星上自主任务规划带来的影响，没有涉及星上自主任务规划前对于密集地面待观测目标的自主聚合、任务优化问题，一般将这些地面待观测目标均作为独立的待观测目标考虑，那么在地面待观测目标分布较为密集的区域，遥感卫星的姿态机动能力可能无法满足在地理距离紧凑的相邻地面待观测目标间进行载荷相机指向调节的时间要求，造成单位时间内地面待观测目标成像任务执行少、有高时效性要求的成像任务难以及时响应等问题，且无法充分发挥遥感卫星敏捷机动、动中成像能力，因此，现有遥感卫星自主任务规划方法无法直接应用于复杂环境下局部该密集任务的场景。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种遥感卫星成像任务自主聚合方法，解决了遥感卫星收到来自多终端的对地观测任务在局部区域分布密集所造成的遥感卫星在单位时间任务效能不高的问题，适用于具有自主任务能力的敏捷遥感卫星，为实现星上高效的任务规划奠定了基础。

本发明的技术解决方案是：一种遥感卫星成像任务自主聚合方法，包括如下步骤：

(1)识别局部规划窗口范围内任务密集程度，进而判断候选待观测任务集合是否需要遥感卫星成像任务自主聚合，若需要，则转入步骤(2)，否则结束当前方法，其中，遥感卫星自主任务规划的短周期包括多个局部时间窗口；

(2)划分候选待观测任务集合得到多个密集任务子集合sub₁,…,sub_n，不进行聚合的独立观测任务；

(3)计算密集任务子集合的外接多边形；

(4)根据密集任务子集合的外接多边形确定密集任务子集合的任务聚合方式，进而将各个密集任务子集合划分为多条带观测子任务集、区域观测子任务集合；

(5)根据多条带观测子任务集生成多条带观测聚合任务，并进行推扫条带划分；

(6)根据多个区域观测子任务集合生成区域观测聚合任务，并进行推扫条带划分。

所述的识别局部规划窗口范围内任务密集程度的方法为：

(11)针对局部时间窗口(T₁,T₂)，根据遥感卫星的轨道外推信息、滚动俯仰方向的最大机动能力，计算得到局部时间窗口(T₁,T₂)对应的地面待观测目标可观测区域范围；