基于视场角的遥感卫星成像多边形区域目标动态分解方法

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1、V01．26No．3航天器工程第26卷第3期!!量呈垒篁兰篁垦垒兰三兰型呈!些兰兰垦!些鱼!!!!篁!旦基于视场角的遥感卫星成像多边形区域目标动态分解方法潘耀池忠明饶启龙罗达(上海卫星工程研究所，上海201109)摘要考虑遥感卫星成像任务规划时对多边形区域目标的分解问题，提出了一种基于卫星视场角的区域目标动态分解方法。首先根据卫星的轨道特性，计算卫星对区域目标的可见时间窗口；在可见时间窗口内，计算卫星对区域目标的最大、最小有效观测角度；再以卫星的视场角为角度偏移量，同时考虑幅宽的动态变化，将区域目标分解

2、成相互平行且幅宽不等的条带。仿真结果表明：文章提出的区域目标动态分解方法，能够将区域目标有效分解，与传统的区域目标分解方法相比，可明显提高遥感卫星对区域目标的观测效率。研究结果可为遥感卫星自主任务规划技术研究提供参考。关键词遥感卫星成像；多边形区域目标；卫星视场角；动态分解中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．03．006DynamicSegmentingMethodofforRemoteSensingPANYao(ShanghaiIn

3、stitutePolygonTargetBasedonFOVSatelliteImagingCHIZhongmingRAOofSatelliteEngineering，QilongLUODaShanghai201109，China)Abstract：Consideringthesegmentingproblemforremotesensingsatelliteimagingofpolygontarget，adynamicsegmentingmethodofpolygontargetbasedonsate

4、lliteFOVisproposed．Firstly，thetimewindowsofpolygontargetarecalculatedaccordingtothecharacteristicofsatel—liteorbit，andthenthemaximumandminimumeffectiveobservinganglesofpolygontargetareconfirmedbythetimewindows．Lastly，consideringthedynamicswath，polygontar

5、getissegmen—tedintodifferentstrips．Simulationresultsshowthatthemethodproposedcanimprovetheob—servingefficiencyofpolygontargetcomparedwiththetraditionalmethod，andcanbeusedasareferenceforremotesensingsatelliteautonomousmissionplanning．Keywords：remotesensin

6、gsatelliteimaging；polygontarget；satelliteFOV；dynamicsegmenting1引言遥感卫星成像任务规划的目标类型主要有两类，分别是点目标和区域目标。区域目标的覆盖范围较大，卫星单次观测无法完成覆盖，必须先将其分解成一组成像条带集合，再安排卫星对条带进行观测。因此，区域目标分解是遥感卫星成像任务规划收稿日期：2017-05—10：修回日期：2017-05—17基金项目：国家重大航天工程作者简介：潘耀，男，硕士研究生，研究方向为卫星总体设计与仿真技术。Emai

7、l：716069487@qq．com。第3期潘耀等：基于视场角的遥感卫星成像多边形区域目标动态分解方法39中的关键环节，分解方法在很大程度上影响了卫星对区域目标的观测效率。目前，区域目标的分解方法主要有以下几种：①基于独立场景的点目标覆盖方法[1]，依据独立单景，将区域目标分解转化为集合覆盖问题；②基于固定宽度的条带分解方法[2。3]，依据卫星的飞行方向和成像幅宽，将区域目标分解为固定宽度的平行条带；③基于高斯投影的条带分解方法[4]，利用高斯投影将区域目标从大地坐标系转换到平面坐标系，在平面坐标系下对

8、目标进行分解，再利用高斯反算将其转换到大地坐标系下；④基于预定义参考系的单景分解方法，依据定义的全球参考系将区域目标分解为多个独立的场景。这些分解方法处理的区域目标面积相对较小，对于经度差较大的区域目标分解误差较大；另外，采用高斯投影的分解方法时，要进行多次高斯投影及反向运算，计算量大，效率低。针对以上区域目标分解方法的不足，本文提出了一种基于视场角的遥感卫星成像区域目标动态分解方法，可以对多边形区域目标进行有效地分解，得到卫星的姿态机动指