[发明专利]基于目标投影位置的光学载荷星上自主调度方法

权利要求书

1.一种基于目标投影位置的光学载荷星上自主调度的方法，包括：

利用第一卫星上的处理器来处理所述第一卫星的第一载荷的光学图像，以便获得兴趣目标在所述光学图像中的图像位置信息；

基于所述兴趣目标在所述光学图像中的所述图像位置信息、第一卫星的姿态信息、轨道信息、第一载荷的指向信息，获得所述第一卫星与兴趣目标视线的指向信息；

计算所述第一卫星与所述兴趣目标视线在地球表面的交点位置，从而获得所述交点位置的兴趣目标投影位置；

将所述兴趣目标投影位置信息通过星间链路发送到至少一个第二卫星，以便所述至少一个第二卫星基于所述兴趣目标投影位置信息生成所述第二卫星的第二载荷的指向指令，从而控制所述第二载荷指向所述兴趣目标。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一卫星的姿态信息包括滚动、俯仰、偏航姿态角度信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一卫星与所述兴趣目标视线的指向信息veci是在ECI坐标系下通过下面的方式计算：

其中，q(·)为像平面映射函数；为星体坐标系到传感器坐标系的转换矩阵，γA、ηA为星体坐标系下第一载荷指向的俯仰角和方位角，r_foc为目标在光学图像中的位置信息；为轨道坐标系到星体坐标系的转换矩阵；

为坐标系旋转矩阵，

ψ_A、θ_A、分别为卫星A的滚动、俯仰、偏航姿态角度，cos(α1)，cos(β1)，cos(γ1)分别为轨道坐标系Xorb轴与ECI坐标系中Xeci轴，Yeci轴和Zeci轴的夹角余弦，cos(α2)，cos(β2)，cos(γ2)分别为轨道坐标系Yorb轴与ECI坐标系中Xeci轴，Yeci轴和Zeci轴的夹角余弦，cos(α3)，cos(β3)，cos(γ3)分别为轨道坐标系Zorb轴与ECI坐标系中Xeci轴，Yeci轴和Zeci轴的夹角余弦。

4.根据权利要求3所述的方法，其中计算所述第一卫星与所述兴趣目标视线在地球表面的交点位置包括如下迭代计算视线veci与地球表面的交点在ECF坐标系下的位置recf：

其中，r_eci/sat-A为ECI坐标系下卫星A的轨道信息，ln为第n次迭代计算的模长；θG为计算时刻地球本初子午线的赤经。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二卫星基于所述兴趣目标投影位置recf，第二卫星的滚动、俯仰、偏航姿态角度ECI坐标系下所述第二卫星的轨道信息reci/sat-B(xB，yB，zB)，计算所述第二载荷的指向信息rB(ηB，γB)：

其中，f(·)为传感器坐标系下视线矢量到传感器转动角的转换函数。

6.一种基于目标投影位置的光学载荷星上自主调度的设备，包括：

一个或多个处理器，其配置成：

利用第一卫星上的处理器来处理所述第一卫星的第一载荷的光学图像，以便获得兴趣目标在所述光学图像中的图像位置信息；

基于所述兴趣目标在所述光学图像中的所述图像位置信息、第一卫星的姿态信息、轨道信息、第一载荷的指向信息，获得所述第一卫星与兴趣目标视线的指向信息；

计算所述第一卫星与所述兴趣目标视线在地球表面的交点位置，从而获得所述交点位置的兴趣目标投影位置；

发射器，其配置成将所述兴趣目标投影位置信息通过星间链路发送到至少一个第二卫星，以便所述至少一个第二卫星基于所述兴趣目标投影位置信息生成所述第二卫星的第二载荷的指向指令，从而控制所述第二载荷指向所述兴趣目标。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一卫星的姿态信息包括滚动、俯仰、偏航姿态角度信息。