[发明专利]一种基于边界反衍的可视栅格处理方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于边界反衍的可视栅格处理方法及系统，涉及卫星运行管理技术领域，该方法包括：步骤S1：首先确定目标区域的地理信息；步骤S2：根据目标区域的地理信息获取并分析边界离散点坐标；步骤S3：根据边界离散点坐标，寻找卫星对地可视观测的时间，并查找覆盖目标区域边界离散点的卫星观测信息；步骤S4：根据内部反衍方式，通过同一轨道相同波位与边界离散点的接触点确定目标区域内部所有的卫星对地可视条带，即通过边界离散点的卫星观测信息反衍出目标区域内的卫星观测信息，为之后的卫星任务规划提供基础数据。本发明能够快速的完成目标区域的观测条带，处理时间更短，并且完成观测条带准确，不会遗漏目标区域的地理信息。

技术领域

本发明涉及卫星运行管理技术领域，具体地，涉及一种基于边界反衍的可视栅格处理方法及系统。

背景技术

在土地利用遥感调查与监测中应用最普遍的是光学遥感数据。然而，在中国南方，特别是西南地区，由于气候湿润、多云多雨，光学遥感难以有效覆盖。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)属于主动遥感，具有独特的全天候、全天时数据获取能力，且具有一定的穿透性，数据质量几乎不受云、雨、雾等气候条件影响。

专业名词解释：有效载荷：卫星分为卫星平台和有效载荷两个部分，其中卫星平台主要为卫星的运行提供支持，有效载荷完成卫星的主要功能，比如：遥感观测。

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)：属于卫星有效载荷的一种技术，具有穿透性好，全天时工作的特性。

可视栅格：是指卫星有效载荷在给定时间(比如：1秒钟)内幅宽范围内可以观测的区域范围，通常以四个顶点的经度和纬度坐标表示该区域范围。

卫星任务：卫星在运行过程中需要执行的任务，卫星任务由有效载荷完成，对于遥感卫星而言，主要是通过观测地球表面，完成地球表面数据的采集，比如：高度信息、地形信息等。

目标区域：为了完成卫星任务需要观测的区域范围，一般以边界信息给出，边界信息以经度和纬度数据表示。

卫星轨道：卫星飞行的轨迹称之为卫星轨道，一般卫星都会沿着设计的轨道飞行。通过姿态调整和飞行控制，卫星一般不会偏离设定轨道。

重访周期：卫星经过同一个星下点的两个时间点之间的间隔。

严格回归轨道：在不同的重访周期内，卫星运行的轨道都保持不变。

地理栅格：按照经度和纬度间隔，或者按照距离间隔将目标区域划分为小颗粒的栅格，用于描述任务的目标区域的位置以及进行任务与卫星可视区域的匹配。

成像条带：卫星在一段连续时间观测目标区域时形成的观测区域。

卫星在运行的过程中需要通过运控系统为卫星下达指令，从而完成相应的卫星任务。在下达卫星指令之前，要根据卫星任务确定卫星需要观测的目标区域与卫星对地观测的匹配关系，即卫星在何时可以观测到卫星任务给出的目标区域，其中的关键问题就是卫星的可视范围与时间的关系。

目前共有两种主要的卫星轨道，严格回归轨道和非严格回归轨道。在严格回归轨道中，每个重访周期内的卫星轨道都保持一致，可以知道未来任意时刻的卫星状态信息。在非严格回归轨道中，需要根据之前的卫星状态信息推演卫星未来时刻的状态信息。两种卫星轨道都可以根据卫星的状态信息获取卫星的对地可视范围。可选的，可以通过可视栅格的方式描述卫星可视范围与时间空间的关系。

在形成卫星指令之前需要明确任务的目标区域与卫星可视范围的匹配关系，即在未来一段时间内卫星是否能够观测到目标区域，为最终的任务指令生成提供支撑。最终的输出结果为卫星完成任务所需要的观测条带。