[发明专利]一种考虑地形遮挡的对地目标访问计算方法

权利要求书

1.一种考虑地形遮挡的对地目标访问计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取目标点地理信息和目标点周边遮挡物地理信息，并预先计算目标点周边遮挡角度信息；其中，地理信息包括地理纬度、地理经度和地理高度，遮挡角度信息包括遮挡方位角和遮挡俯仰角；

(2)获取卫星星历信息，根据空间转换公式，计算卫星观测目标的姿态角，并根据卫星姿态角能力约束，筛选符合卫星姿态角能力约束的时段，并保存对应的卫星姿态角信息；

(3)计算卫星相对目标点的方位角和俯仰角信息，并根据预先计算的遮挡角度信息，进行遮挡时段筛选，筛选出不被遮挡物遮挡的时段；

(4)根据卫星姿态能力约束进一步筛选出不被遮挡的可见时段及信息。

2.根据权利要求1所述的考虑地形遮挡的对地目标访问计算方法与实现，其特征在于，步骤(1)中计算遮挡角度信息具体为：

(101)将地面点和遮挡物分别由大地坐标转为地固系坐标；

(102)将地固系坐标转为地面点站心地平坐标系矩阵，得到遮挡物在地面点站心地平坐标系中位置r_zxdp；

(103)对r_zxdp进行拆解，得到遮挡方位角a和遮挡俯仰角b,则：

式中，arctan表示求反正切,单位为弧度；当x0且y0时，a＝a；当x0且y0时，a＝180-a；当x0且y0时，a＝270-a；当x0且y0时，a＝360-a，arcsin表示求反正弦，单位为弧度，x表示r_zxdp的x分量，y表示r_zxdp的y分量，z表示r_zxdp的z分量，len表示r_zxdp的模值。

3.根据权利要求1所述的考虑地形遮挡的对地目标访问计算方法，其特征在于，步骤(2)中卫星观测目标的姿态角计算方法为：

(201)计算地面点在轨道坐标系矢量

记地面点在J2000.0惯性坐标系位置为r₁,卫星在J2000.0惯性坐标系位置为r₀，则地面点在卫星轨道坐标系中位置r_orb为:

r_orb＝C(r₁-r₀)

(202)计算卫星指向目标姿态

设定卫星绕X轴转动的角度为滚动角a，绕Y轴转动的角度为俯仰角b，Z轴指向地心，X轴为卫星飞行方向，O为坐标系中心，P为目标点；且卫星转动不考虑绕Z轴转动，转动顺序为先滚动后俯仰；

则，滚动角a的计算公式为:

a＝arctan(Y/Z)

即地面点在卫星轨道坐标系中位置r_orb中分量Y与分量Z比值的反正切；

俯仰角b的计算公式为:

b＝arcsin(X/|OP|)

即地面点在卫星轨道坐标系中位置r_orb中分量X与OP向量模值比值的反正弦。

4.根据权利要求1所述的考虑地形遮挡的对地目标访问计算方法，其特征在于，步骤(4)具体为：

设卫星侧摆角范围为：最大侧摆角MaxCbj,最小侧摆角MinCbj,设俯仰角范围为：最大俯仰角MaxFyj,最小俯仰角MinFyj，遮蔽物遮蔽方位角为ZbwFwj，遮蔽物遮蔽角为ZbwZbj；

设符合卫星姿态角能力约束的时段信息中，侧摆角记为Cbj，俯仰角记为Fyj，方位角记为Fwj，仰角记为Yj；

则进一步筛选出不被遮挡的可见时段及信息满足：Cbj＝MinCbj，并且Cbj＝MaxCbj,并且Fyj＝MinFyj，并且Fyj＝MaxFyj,fabs(Fwj-ZbwFwj)0.1,并且YjZbwZbj；其中fabs(Fwj-ZbwFwj)0.1表示Fwj和ZbwFwj之间差值不超过0.1度。