[发明专利]一种基于GIS的卫星覆盖域快速仿真方法

权利要求书

1.一种基于GIS的卫星覆盖域快速仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、获取卫星地面探测背景下对目标天球表面的覆盖域，以及卫星深空探测背景下对目标天球表面，分别记为卫星对地覆盖域和对空覆盖域，并且分别计算卫星对地覆盖域和对空覆盖域的地心角；

步骤200、视地心为球心，把地心和卫星的连线与地球球面的交点定义为星下点，由球面三角公式得所述星下点的地心经度和地心纬度；

步骤300、基于地心角、星下点的地心经度和地心纬度，求解卫星对地覆盖域和对空覆盖域边界的空间数据模型；

步骤400、对所述卫星对地覆盖域和所述对空覆盖域的边界的空间数据模型依次进行分类修正和墨卡托投影处理，以获得覆盖域边界在墨卡托图上的空间数据模型；

步骤500、通过GIS制图技术处理覆盖域边界在墨卡托图上的空间数据模型，获得卫星对天球的覆盖域墨卡托投影图，以及叠加多颗卫星覆盖域生成的星座覆盖图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于GIS的卫星覆盖域快速仿真方法，其特征在于，所述步骤100中所述卫星对地覆盖域在地球表面是以星下点为圆心的球冠，所述卫星对空覆盖域在目标天球表面是以星下点为圆心的球带；

卫星对地覆盖域地心角

卫星对空覆盖域内环地心角

卫星对空覆盖域外环地心角

其中，θ为卫星探测半锥角；R_e为地球半径，H_s为卫星高度；H_h为目标天球高度。

3.根据权利要求2所述的一种码垛分离下落装置，其特征在于，所述步骤200中所述地心经度和所述地心纬度的求解公式为：

其中，tanΔλ＝cositanu，i为卫星轨道倾角，u为t时刻卫星纬度幅角，Ω为升交点赤经，G₀为初始时刻t₀的格林尼治恒星时角，ω_e＝7.292115×10^-5(rad/s)为地球自转角速度，Δλ与u同象限。

4.根据权利要求3所述的一种基于GIS的卫星覆盖域快速仿真方法，其特征在于，所述步骤300中卫星对地覆盖域边界的空间数据模型的求取方法包括：

地心地固系下目标天球的球面方程为：

其中R₀为天球半径；

则以星下点与天球球心连线为轴向的锥面方程为：

轴向的方向余弦l,m,n为：

联立球面方程与锥面方程即为地心地固系下的球冠边界：

由映射关系：M₀→M，集合M为球冠边界的经纬度点集构成边界的空间数据模型，边界内区域即卫星对地覆盖域；

所述卫星对空覆盖域边界的空间数据模型的求取方法包括：

同卫星对地覆盖域边界的空间数据模型的求取过程，分别求得球带内边界空间数据模型M_in和球带外边界空间数据模型M_out，内外边界之间区域即为卫星对天球的覆盖域，即为卫星对空覆盖域。