[发明专利]用于成像任务有效规划的云层窗口自主感知决策方法

摘要

用于成像任务有效规划的云层窗口自主感知决策方法，首先确定遥感卫星光学载荷对地面目标点所有成像路径所穿过的矩形云层区域，生成云判相机指向调节规划序列、多角度立体检测指向规划序列，然后分别计算云判相机在不同检测时刻点到矩形云层区域四顶点的方向矢量在云判相机坐标系下的姿态四元数，计算矩形云层区域多幅云层检测数据中的云层覆盖范围、各像素点的云层厚度信息，最后得到矩形云层区域中各小矩形云层区域的云层评价信息、地面目标点的可观测时间窗口内各局部时间窗口的成像条件评价信息，筛选具备有效成像条件的局部时间窗口集合，进而得到地面目标点的最优成像方案。

主权项

1.用于成像任务有效规划的云层窗口自主感知决策方法，其特征在于步骤如下：(1)根据遥感卫星的滚动俯仰机动能力、地面目标点与遥感卫星的相对位置关系，确定遥感卫星光学载荷对地面目标点所有成像路径所穿过的矩形云层区域，并计算出矩形云层区域的中心点与四顶点的经度、纬度、高程信息；其中，遥感卫星光学载荷穿过矩形云层区域在可成像时间窗口对地面目标点进行成像；(2)以矩形云层区域中心点作为云判相机指向目标点，敏捷云台根据卫星平台姿态规划按照匀角速度的姿态机动方式进行云判相机指向调节过程和多角度立体检测过程的指向规划，生成云判相机指向调节规划序列、多角度立体检测指向规划序列；其中，云判相机根据已确定矩形云层区域内的满足任务条件的可成像时间窗口选择光学载荷在矩形云层区域内的成像路径；其中，敏捷云台控制云判相机指向；(3)通过敏捷云台自带的测角装置测量敏捷云台在地心赤道惯性坐标系下的姿态，分别以云判相机指向调节规划序列、多角度立体检测指向规划序列作为参考输入信号，完成敏捷云台在匀角速度姿态机动方式下的闭环控制，在云判相机多角度立体检测过程中分别计算云判相机在不同检测时刻点到矩形云层区域四顶点的方向矢量在云判相机坐标系下的姿态四元数；(4)根据云判相机在不同检测时刻点到矩形云层区域四顶点的方向矢量在云判相机坐标系下的姿态四元数、云判相机生成的多幅云层检测数据，裁剪得到矩形云层区域在不同检测时刻点对应的云层检测数据，计算矩形云层区域在多幅云层检测数据中的云层覆盖范围、各像素点的云层厚度信息；其中，云判相机在不同检测时刻点对矩形云层区域成像，生成多幅云层检测数据；(5)根据矩形云层区域多幅云层检测数据中的云层覆盖范围、各像素点的云层厚度信息，得到矩形云层区域中各小矩形云层区域的云层评价信息，根据遥感卫星光学载荷的工作特性得到地面目标点的可观测时间窗口内各局部时间窗口的成像条件评价信息；其中，小矩形云层区域包含在矩形云层区域内，云层评价信息由云判相机生成的多幅云层检测数据确定，地面目标点的可观测时间窗口内各局部时间窗口由成像任务要求确定；(6)根据遥感卫星光学载荷的工作特性得到地面目标点的可观测时间窗口内各局部时间窗口的成像条件评价信息，筛选具备有效成像条件的局部时间窗口集合，进而得到地面目标点的最优成像方案，完成成像任务有效规划的云层窗口自主感知决策。