遥感卫星对区域目标可见窗口的半解析快速算法

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作   者：

张众;  鄂智博;  黄丽霞;  李俊峰; 

作者机构：

清华大学航天航空学院;  中国航天科技集团第五研究院; 

关键词：

区域目标;  遥感卫星;  矩形视场;  可见性;  圆锥视场; 

期刊名称：

清华大学学报(自然科学版)

i s s n：

1000-0054

年卷期：

2022 年 62 卷 003 期

页   码：

573-580

摘   要：

遥感卫星对区域目标的可见窗口计算是卫星观测任务的重要基础,高精度、高效率的求解算法对卫星观测任务规划具有重要意义.该文提出了一种针对区域目标快速计算可见窗口的半解析方法.该方法利用空间几何关系,将所有卫星视场投影与区域目标的边界描述为大圆弧或普通圆弧,得到区域边界相交判定方法;针对圆锥和矩形视场,得出解析判断可见性的条件;利用该解析判断条件,可快速判断卫星在每个离散时间步长下对区域目标的可见性;最后利用二分搜索快速计算精确的区域目标可见窗口.数值算例表明:该算法具有高精度与高效率,相较于商用软件STK,可见窗口持续时间相对误差在0.1%量级;在计算速度上,较传统传播算法提升105倍,较现有快速算法平均速度提升近1000倍.