[发明专利]地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法

权利要求书

1.地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在卫星星下点地面轨迹公式中输入卫星轨道参数，得到卫星星下点轨迹解析表达式；

步骤二、计算最大侧摆的像点坐标表达式；

步骤三、根据卫星星下点轨迹解析表达式和最大侧摆的像点坐标表达式，判断需要成像目标点中落在可成像区域范围内的可成像目标点；

步骤四、采用单纯形搜索方法搜索可成像目标点在卫星星下点轨迹上成像点范围；根据成像点范围，采用二分法搜索可成像目标点在卫星星下点轨迹上的成像点；根据可成像目标点在卫星星下点轨迹上的成像点的经纬度，计算该成像点的成像时刻，根据可成像目标点的经纬度和该可成像目标点在卫星星下点轨迹上的成像点的经纬度，计算卫星对该可成像目标点成像时的侧摆角。

2.如权利要求1所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，所述卫星星下点地面轨迹公式和最大侧摆的像点坐标表达式均是根据星下点经纬度变化率的表达式推导得出。

3.如权利要求2所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，所述星下点经纬度变化率的表达式为：

φ为地心纬度，t为时间，δ为赤纬，i为轨道倾角，u为纬度幅角，w_u为纬度幅角的变化率，λ为地心经度，α为赤经，w_E为地球自转角速度，Ω为升交点赤经。

4.如权利要求3所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，将所述星下点经纬度变化率的表达式的自变量换为u，通过解微分方程得到卫星星下点地面轨迹公式。

5.如权利要求4所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，所述卫星星下点地面轨迹公式为：

其中，对于小偏心率轨道，W_Ω为Ω的平均变化率，常数项C表示卫星当圈的升交点地理经度，e为偏心率，μ为地球引力常数，a为轨道半长轴，J₂为地球引力势的二阶带谐系数，R_E为地球赤道半径；

所述卫星轨道参数包括轨道半长轴、轨道倾角、升交点地理经度。

6.如权利要求3所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，根据星下点经纬度变化率的表达式推导出地心经度对地心纬度的导数，根据地心经度对地心纬度的导数推导出所述最大侧摆的像点坐标表达式为：

β为最大侧摆的像点与该像点对应的卫星星下点轨迹上成像点连线的地心角，(A₁,A₂)为卫星星下点轨迹上成像点经纬度坐标，(B₁,B₂)为最大侧摆的像点坐标。

7.如权利要求1所述的地面多目标点成像快速判定及任务参数计算方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

根据卫星星下点轨迹解析表达式构建卫星星下点轨迹的离散点序列，根据最大侧摆的像点坐标表达式构建最大成像范围边界线的离散点序列；

根据卫星星下点轨迹的离散点序列和需要成像目标点的纬度，在卫星星下点轨迹上利用插值法找到与需要成像目标点同纬度的点P；根据最大成像范围边界线的离散点序列和需要成像目标点的纬度，在最大成像范围边界线上利用插值法找到与需要成像目标点同纬度的点O₁和点O₂；

判断点O₁、点O₂和点P是否满足公式(9)或公式(10)，若满足公式(9)或满足公式(10)则该需要成像目标点落在可成像区域范围内，为可成像目标点，

|ΔL3|≤|ΔL1|且ΔL3·ΔL1＞0 (9)

|ΔL3|≤|ΔL2|且ΔL3·ΔL2＞0 (10)

ΔL1为点O₁与点P的经度差，ΔL2为点O₂与点P的经度差，ΔL3为需要成像目标点与点P的经度差。