【技术实现步骤摘要】
一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法及系统
本专利技术涉及卫星遥感
，尤其是涉及一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法及系统。
技术介绍
区域成图通常指利用成像卫星获取对应区域的遥感影像后，经过几何辐射处理和影像拼接，生成一副区域遥感影像产品的过程。区域遥感影像产品被广泛应用于城市规划与建设、国土普查与国情监测、农业林业变化与监测、生态环境评估与监测、突发事件应对与救援、国防安全等诸多领域。区域成图的基本流程包括：1成像任务规划：成像卫星任务规划获取卫星拍摄方案；2影像获取：卫星按照规划方案，获取影像数据；3区域影像产品制作：通过对影像预处理、影像匹配、区域网平差、正射纠正、融合、匀色镶嵌等处理生成区域数字正射影像等区域影像产品。在卫星遥感领域，目前对区域遥感影像产品的制作与应用研究较多，而对高效获取区域影像的成像卫星任务规划方法研究较少。传统上，区域遥感影像产品利用单颗卫星获取。但是，随着遥感卫星数量的增多和区域遥感影像产品应用领域的不断拓展，用户对区域影像产品获取的时效性需求越来越高，按年生产、按季生产，...
【技术保护点】
1.一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法，包括明确面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求，在规定的时间内利用尽量少的卫星资源完成区域目标的全覆盖或几乎全覆盖；针对成图需求，对任务规划过程进行假设化简；完成面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求到任务规划模型要素的转换，其特征在于：进行以下操作，/n建立一个以成像条带侧摆角和该成像条带是否被选择为决策变量，以覆盖率最大和参与成像的条带数最小为目标函数，以光照时间和最大侧摆角为约束条件的多目标任务规划模型；/n利用Vatti算法计算目标函数中成像条带有效覆盖面积；/n利用改进的实数二进制混合LMOCSO算法计算构建的多目标...
【技术特征摘要】
1.一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法，包括明确面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求，在规定的时间内利用尽量少的卫星资源完成区域目标的全覆盖或几乎全覆盖；针对成图需求，对任务规划过程进行假设化简；完成面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求到任务规划模型要素的转换，其特征在于：进行以下操作，
建立一个以成像条带侧摆角和该成像条带是否被选择为决策变量，以覆盖率最大和参与成像的条带数最小为目标函数，以光照时间和最大侧摆角为约束条件的多目标任务规划模型；
利用Vatti算法计算目标函数中成像条带有效覆盖面积；
利用改进的实数二进制混合LMOCSO算法计算构建的多目标任务规划模型，获得面向区域成图的多星成像任务规划方案，实现方式包括根据所有参与成像卫星各成像条带的侧摆角形成实数变量编码，根据条带是否被选择形成二进制编码，迭代过程中更新所有loser个体，其中对于实数变量采用LMOCSO算法的更新策略，对于二进制变量，速度更新策略与实数相同，位置更新策略基于sigmoid函数。
2.根据权利要求1所述面向区域成图的卫星成像任务规划方法，其特征在于：所构建多目标任务规划模型的表达如下，
决策变量包括第一决策变量和第二决策变量，
所述第一决策变量表达如下，
x＝(x11,x12,…,xki,…,xKn)
其中，x是所有卫星成像条带侧摆角的集合，长度为M，M＝K×n；xki是卫星k第i次经过区域目标时，成像条带的侧摆角，k＝1,2,…,K，i＝1,2,…,n，其中K为卫星的总数，n为经过区域目标的次数；
所述第二决策变量表达如下，
其中，yki是判断侧摆角为xki的条带是否被选择的变量，如果被选择yki为1，否则为0；
目标函数包括第一目标函数和第二目标函数，
所述第一目标函数表达如下，
第一目标函数确保了成像区域覆盖率最大，Scov(x)为所有卫星参与成像条带的有效区域覆盖面积，Sobj为目标区域面积；
所述第二目标函数表达如下，
第二目标函数确保参与成像轨道数最少，使得卫星资源消耗最少；
约束条件包括第一约束条件和第二约束条件，
所述第一约束条件表达如下，
Tmin≤Tlocal≤Tmax
其中，Tlocal为当地时间，第一约束条件代表成像条带满足成像光照约束，光照约束的时间上限Tmax和下限Tmin根据不同卫星类型而相应设定；
所述第二约束条件表达如下，
-xmax≤xki≤xmax
其中，xmax是卫星传感器的最大侧摆范围，取正向飞行方向左侧摆，取负向右侧摆；第二约束条件代表不同卫星满足最大侧摆角约束。
3.根据权利要求2所述面向区域成图的卫星成像任务规划方法，其特征在于：若为光学卫星，光照时间约束为当地时间06点到18点；若为SAR卫星，光照时间约束为全天时；若为夜光卫星，光照时间约束为18时到次日06时。
4.根据权利要求2所述面向区域成图的卫星成像任务规划方法，其特征在于：利用vatti算法计...
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