一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法、装置及计算机存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法、装置及计算机存储介质；该方法可以包括：根据卫星在任务规划时段的轨道参数以及所有目标的特征参数获取所述卫星针对所有目标中每个目标的约束判定参数；相应于所述目标的约束判定参数符合设定的约束判定条件，将所述目标确定为可成像目标；根据所有可成像目标生成成像目标序列；根据所述卫星在研制阶段设置的机动能力信息对所述成像目标序列中的可成像目标按照设定的筛选策略进行筛选，获得筛选后的成像目标序列；其中，所述筛选后的成像目标序列中的成像目标为所述卫星的需要进行二维姿态机动成像任务的目标。

A Method, Device and Computer Storage Medium for Planning Two-Dimensional Attitude Maneuvering Imaging Task of Agile Satellite

【技术实现步骤摘要】
一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法、装置及计算机存储介质
本专利技术实施例涉及卫星
，尤其涉及一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法、装置及计算机存储介质。
技术介绍
敏捷卫星通过滚转、俯仰等快速机动控制，实现大范围的观测，机动性能比一般卫星更强，是各航天大国竞相研制的重点卫星类型。目前，单一目标的成像任务已经不能满足现代航天发展的需要。多星协同配合进行侦查与拍照的任务，需要卫星一次任务针对多个不同的地面目标进行成像。由于地面接收数据与上注指令受弧段限制，为了确保任务执行的高效性与快速性，需要卫星能够进行在轨自主任务规划。在传统的成像任务中，卫星通常仅考虑滚动方向的推扫成像模式。尽管如此，由于卫星有时需要对特定目标进行凝视成像和/或立体成像，那么就需要卫星能够在俯仰、滚转方向进行二维机动。不同卫星的二维机动过程也可能不同，举例来说，有些卫星可以在俯仰、滚转方向通过两轴同时实现机动，而有些卫星为了避免偏航方向的耦合，在俯仰、滚转方向的机动不能同时进行。基于上述卫星二维机动成像的不同过程，目前急需一种能够针对敏捷卫星实现二维姿态机动成像任务的方案。专利
技术实现思路
有鉴于此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法，其特征在于，所述二维姿态包括俯仰和滚转姿态，所述方法包括：根据卫星在任务规划时段的轨道参数以及所有目标的特征参数获取所述卫星针对所有目标中每个目标的约束判定参数；相应于所述目标的约束判定参数符合设定的约束判定条件，将所述目标确定为可成像目标；根据所有可成像目标生成成像目标序列；根据所述卫星在研制阶段设置的机动能力信息对所述成像目标序列中的可成像目标按照设定的筛选策略进行筛选，获得筛选后的成像目标序列；其中，所述筛选后的成像目标序列中的成像目标为所述卫星的需要进行二维姿态机动成像任务的目标。

【技术特征摘要】
1.一种规划敏捷卫星二维姿态机动成像任务的方法，其特征在于，所述二维姿态包括俯仰和滚转姿态，所述方法包括：根据卫星在任务规划时段的轨道参数以及所有目标的特征参数获取所述卫星针对所有目标中每个目标的约束判定参数；相应于所述目标的约束判定参数符合设定的约束判定条件，将所述目标确定为可成像目标；根据所有可成像目标生成成像目标序列；根据所述卫星在研制阶段设置的机动能力信息对所述成像目标序列中的可成像目标按照设定的筛选策略进行筛选，获得筛选后的成像目标序列；其中，所述筛选后的成像目标序列中的成像目标为所述卫星的需要进行二维姿态机动成像任务的目标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据卫星在任务规划时段的轨道参数以及所有目标的特征参数获取所述卫星针对所有目标中每个目标的约束判定参数，包括：根据所述卫星在t时刻的初始轨道参数，利用二体轨道递推模型确定所述卫星在任务规划时段[t0,tf]的轨道参数；其中，t≤t0，t0表示所述任务规划时段的起始时间点，tf表示所述任务规划时段的结束时间点；根据所述卫星在任务规划时段[t0,tf]内的轨道参数以及每个目标的位置参数，利用黄金分割法获取所述卫星在[t0,tf]内针对每一目标的过顶时间点以及成像侧摆角；根据所述卫星在[t0,tf]内针对每一目标的过顶时间点确定所述卫星在[t0,tf]内针对每一目标的太阳高度角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：针对每一目标Tm：当所述卫星在[t0,tf]内针对Tm的过顶时间点tm∈[t0,tf]，且所述卫星在[t0,tf]内针对Tm的成像侧摆角φm∈C，且所述卫星针对Tm的太阳高度角满足设定的卫星成像要求，则确定所述Tm的约束判定参数符合设定的约束判定条件；其中，1≤m≤M，M表示所有目标的总数量，C表示所述卫星允许的滚转角范围。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所有可成像目标生成成像目标序列，包括：将所述可成像目标按照设定的加入顺序依次加入成像目标初始序列Seq0S；其中，所述成像目标初始序列Seq0S的初始值为{T0,Tf}，T0和Tf分别表示在t0和tf时刻卫星姿态对应的虚拟目标点；将所述加入后的成像目标初始序列Seq0S中的可成像目标按照所述卫星在[t0,tf]内针对可成像目标的过顶时间点的先后顺序进行排序，获得成像目标序列SeqS。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星在研制阶段设置的机动能力信息对所述成像目标序列中的可成像目标按照设定的筛选策略进行筛选，获得筛选后的成像目标序列，包括：针对所述成像目标序列中的目标Tn(n＝1,2,…,N)，N表示所述成像目标序列中的目标数目且N≤M：根据在所述卫星研制阶段通过设定的拟合函数所确定的用于描述所述卫星在任意机动角度下的机动时间函数，确定所述卫星针对目标Tformer成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对所述目标Tn前视成像开始前间的第一机动时间段是否满足设定的成像任务要求，以及所述卫星针对所述目标Tn成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对目标Tlater前视成像开始前间的第二机动时间段是否满足设定的成像任务需求，其中Tformer表示所述成像目标序列中所述目标Tn的前一个目标，Tlater表示所述成像目标序列中所述目标Tn的后一个目标；相应于所述第一机动时间段与所述第二机动时间段中的任一机动时间段不满足所述设定的成像任务需求，则将所述目标Tn从所述成像目标序列中筛除；相应于所述第一机动时间段与所述第二机动时间段均满足所述设定的成像任务需求，则将所述目标Tn在所述成像目标序列中保留；直至筛选后的成像目标序列中的目标点数目达到所述卫星最大成像次数或所述成像目标序列中的所有目标点均被筛选完毕。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据在所述卫星研制阶段通过设定的拟合函数所确定的用于描述所述卫星在任意机动角度下的机动时间函数，确定所述卫星针对目标Tformer成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对所述目标Tn前视成像开始前间的第一机动时间段是否满足设定的成像任务要求，以及所述卫星针对所述目标Tn成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对目标Tlater前视成像开始前间的第二机动时间段是否满足设定的成像任务需求，包括：设定所述成像目标序列中所述目标Tn的前一个目标为目标Tformer，所述成像目标序列中所述目标Tn的后一个目标为目标Tlater；根据在所述卫星研制阶段通过设定的拟合函数所确定的用于描述所述卫星在任意机动角度下的机动时间函数，确定所述卫星针对所述目标Tformer成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对所述目标Tn进行前视成像开始前所经过的第一机动时间段，以及所述卫星针对所述目标Tn成像且俯仰姿态回位后至所述卫星针对所述目标Tlater进行前视成像开始前之间的第二机动时间段；相应于所述卫星在所述第一机动时间段和所述第二机动时间段中的任一机动时间段内无法机动到位并稳定，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹喜滨，张刚，王峰，奚瑞辰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23