一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法技术

本申请提供一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法

【技术实现步骤摘要】
一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法、装置及设备


[0001]本申请涉及卫星姿态确定与控制
，提供一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法
、
装置及设备
。

技术介绍

[0002]随着可视化技术在仿真中的广泛应用，对卫星的轨道和姿态控制进行仿真不仅要求仿真系统具有精确的模型和实验结果，还要求真实再现航天任务的全过程，因此，针对卫星相机载荷对卫星屏幕载荷的图像采集，有必要建立一个视景仿真系统，以给设计人员和决策者更加直观
、
更加形象的理解
。
然而，目前市面上并没有针对卫星姿态影响卫星相机载荷对卫星屏幕载荷所拍摄图像的效果进行详细仿真的方案，因此，使得卫星相机载荷所拍摄图像中卫星屏幕载荷播放的内容
(
图像
/
视频等内容
)
和卫星所处空间的背景画面出现不清晰的现象，进而，导致卫星相机载荷所拍摄出的图像不能够满足用户的需求
。
[0003]因此，如何提高卫星相机载荷对卫星屏幕载荷所拍摄图像的清晰度成了目前亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法
、
装置及设备，用于解决卫星相机载荷对卫星屏幕载荷所拍摄的图像清晰度较低的问题
。
[0005]一方面，提供一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法，所述方法包括：
[0006]基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态；
[0007]确定所述目标卫星的目标三轴姿态角；
[0008]对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数；
[0009]根据所述目标卫星的目标三轴姿态和所述目标姿态四元数，调用卫星相机载荷对卫星屏幕载荷进行拍摄，获得实际拍摄图像；
[0010]确定所述实际拍摄图像的成像效果
。
[0011]可选的，在基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态之前，所述方法还包括：
[0012]通过将所述目标卫星的在轨
GNSS
数据中的轨道六根数导入所述卫星三维结构文件，以将所述目标卫星的本体系三轴与轨道坐标系进行重合，获得更新的卫星三维结构文件；
[0013]所述基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态的步骤，包括：
[0014]基于所述更新的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想
拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态
。
[0015]可选的，所述基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态的步骤，包括：
[0016]根据预设的拍摄需求，确定出所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置；
[0017]基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态
。
[0018]可选的，所述对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数的步骤，包括：
[0019]将所述目标卫星的轨道坐标系修改为惯性坐标系，以及将姿态角类型修改为四元数类型；
[0020]根据所述惯性坐标系与所述四元数类型，对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数
。
[0021]可选的，所述根据所述目标卫星的目标三轴姿态和所述目标姿态四元数，调用卫星相机载荷对卫星屏幕载荷进行拍摄，获得实际拍摄图像的步骤，包括：
[0022]将所述目标姿态四元数从地面上通过卫星上注通道发送至所述目标卫星中；
[0023]调用所述目标卫星将所述目标姿态四元数上注至所述目标卫星的在轨推扫模式中；
[0024]根据所述目标卫星的目标三轴姿态
、
所述目标姿态四元数
、
所述目标卫星的拍摄时间和所述目标卫星的拍摄位置，调用卫星相机载荷对所述卫星屏幕载荷进行拍摄，获得实际拍摄图像
。
[0025]可选的，所述确定所述实际拍摄图像的成像效果的步骤，包括：
[0026]调用所述目标卫星通过数传模式将所述实际拍摄图像下发至地面；
[0027]确定所述实际拍摄图像的分辨率效果与占比效果
。
[0028]可选的，所述确定所述实际拍摄图像的分辨率效果与占比效果的步骤，包括：
[0029]对所述实际拍摄图像进行区域分割，获得目标前景区域和目标背景区域；其中，所述目标前景区域为显示屏上所展示的内容，所述目标背景区域为地球；
[0030]根据所述目标前景区域的像素数和所述目标背景区域的像素数，确定所述目标前景区域对应的占比和所述目标背景区域对应的占比；
[0031]根据所述实际拍摄图像的分辨率与理想拍摄图像的分辨率之间的差值是否小于预设的分辨率阈值，确定所述实际拍摄图像的分辨率效果；同时，
[0032]根据所述目标前景区域对应的占比与所述理想拍摄图像中的前景区域对应的占比之间的差值是否小于预设的占比阈值，以及所述目标背景区域对应的占比与所述理想拍摄图像中的背景区域对应的占比之间的差值是否小于预设的占比阈值，确定所述实际拍摄图像的占比效果
。
[0033]一方面，提供一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的装置，所述装置包括：
[0034]姿态确定单元，用于基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫
星的目标三轴姿态；
[0035]姿态角确定单元，用于确定所述目标卫星的目标三轴姿态角；
[0036]四元数确定单元，用于对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数；
[0037]图像拍摄确定单元，用于根据所述目标卫星的目标三轴姿态和所述目标姿态四元数，调用卫星相机载荷对卫星屏幕载荷进行拍摄，获得实际拍摄图像；
[0038]成像效果确定单元，用于确定所述实际拍摄图像的成像效果
。
[0039]一方面，提供一种电子设备，包括存储器
、
处理器及存储在存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种模拟卫星姿态影响载荷成像效果的方法，其特征在于，所述方法包括：基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态；确定所述目标卫星的目标三轴姿态角；对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数；根据所述目标卫星的目标三轴姿态和所述目标姿态四元数，调用卫星相机载荷对卫星屏幕载荷进行拍摄，获得实际拍摄图像；确定所述实际拍摄图像的成像效果
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态之前，所述方法还包括：通过将所述目标卫星的在轨
GNSS
数据中的轨道六根数导入所述卫星三维结构文件，以将所述目标卫星的本体系三轴与轨道坐标系进行重合，获得更新的卫星三维结构文件；所述基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态的步骤，包括：基于所述更新的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态的步骤，包括：根据预设的拍摄需求，确定出所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置；基于目标卫星的卫星三维结构文件，根据所述目标卫星的拍摄位置
、
地球在理想拍摄图像中的占比及地球在理想拍摄图像中的位置，确定所述目标卫星的目标三轴姿态
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数的步骤，包括：将所述目标卫星的轨道坐标系修改为惯性坐标系，以及将姿态角类型修改为四元数类型；根据所述惯性坐标系与所述四元数类型，对所述目标三轴姿态角进行转换，确定所述目标卫星的目标姿态四元数
。5.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标卫星的目标三轴姿态和所述目标姿态四元数，调用卫星相机载荷对卫星屏幕载荷进行拍摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚卓然，田东，郭涛，赵宏杰，陆川，
申请(专利权)人：成都国星宇航科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：