(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211096304.3 (22)申请日 2022.09.08 (71)申请人 上海卫星工程研究所 地址 200240 上海市闵行区元江路3 666号 (72)发明人 陶满意　范季夏　胡广清　孙斌　 孙永岩　艾韶杰　陆洋　黄欣　 (74)专利代理 机构 上海段和段律师事务所 31334 专利代理师 高璀璀 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06V 10/24(2022.01) G06V 20/13(2022.01) G01S 13/90(2006.01) (54)发明名称 SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划 方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种SAR卫星方位敏捷观测模 式多目标任务规划方法及系统， 包括： 根据目标 位置信息和轨道预报信息计算各目标观测的下 视角， 并获取对应的波位参数； 计算任一时刻卫 星相对于目标的方位观测角度； 根据SAR卫星最 大扫描能力和目标观测所需的扫描角度筛选可 达的观测中心时刻； 基于波位参数计算各目标观 测的起始和结束时刻， 形成观测时间数组； 将各 目标按起始时刻先后顺序排序， 形成可观测目标 序列数组； 将可观测目标序列的最后一个目标的 成像结束时刻作为下次筛选的时间参考值； 去除 可观测目标， 继续从剩余的待观测目标时间数组 中选择大于时间参考值的最小的成像起始时刻， 本发明提高了任务规划效率， 有效提升了SAR卫 星对地观测的效能。 权利要求书3页 说明书10页 附图6页 CN 115545410 A 2022.12.30 CN 115545410 A 1.一种SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务 规划方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 获取待观测目标的位置信息和预报的卫星在轨位置信息， 并将待观测目标和 卫星位置信息数据统一到同一个坐标系中； 步骤S2： 计算各观测目标的下视角， 并获取对应的波位 参数； 步骤S3： 计算任一时刻卫星相对于所有 待观测目标的方位观测角度； 步骤S4： 根据SAR卫星最大扫描能力和目标观测所需的扫描角度筛选可达的观测中心 时刻； 步骤S5： 基于波位参数信息计算各目标观测的起始时刻和结束时刻， 形成观测时间数 组； 步骤S6： 将各目标按起始时刻先后顺序排序， 形成可观测目标序列数组； 步骤S7： 将可观测目标序列的最后 一个目标的成像结束时刻作为下次筛选的时间判断 参考值； 步骤S8： 去除已完成规划的可观测目标， 继续从剩余的待观测目标时间数组中选择满 足时间排序的目标， 并确定为连续的观测目标， 直至剩余的待观测目标时间不满足时间冲 突判决为止； 步骤S9： 形成多目标观测规划结果。 2.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S1包括以下子步骤： 步骤S1.1： 获取待观测目标的位置信息， 包括经纬度和高程信息， 将待观测目标的位置 信息转换为 WGS‑84坐标系下的位置信息； 步骤S1.2： 获取一段时间内的卫星轨道位置预报信息， 将预报的卫星位置数据转换为 WGS‑84坐标系下的位置信息， 并对卫星位置信息进行插值处 理。 3.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S2包括以下子步骤： 步骤S2.1： 在WGS ‑84坐标系下， 建立星地几何模型； 步骤S2.2： 根据待观测目标的位置信息和卫星轨道位置预报信息计算卫星相对于各待 测目标的下视角； 步骤S2.3： 根据计算得到的下视角选择各待测目标对应的相近波位， 并获取波位的信 息， 包括PRF值、 观测所需的方位扫描角范围和驻留脉冲数。 4.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S3包括以下子步骤： 步骤S3.1： 在WGS ‑84坐标系下， 建立星地几何模型； 步骤S3.2： 根据卫星轨道预报位置信息和各待观测目标的位置信息计算任一 时刻卫星 相对于所有 待观测目标的方位观测角度。 5.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S4包括以下子步骤： 步骤S4.1： 根据SAR卫星方位向最大扫描能力确定方位观测角度的极限值； 步骤S4.2： 将任一时刻作为成像的中心时刻； 步骤S4.3： 根据目标观测所需的方位扫描角范围值和中心时刻卫星相较于目标的方位权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115545410 A 2观测角度计算目标观测成像时间内最大的方位观测角度； 步骤S4.4： 以方位观测角度的极限值 为门限值判断筛 选出可用的观测中心时刻。 6.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S5包括以下子步骤： 步骤S5.1： 基于各目标波位参数信息获取PRF值、 驻留脉冲数、 方位扫描角度范围以及 扫描步进值； 步骤S5.2： 计算各目标的成像时长； 步骤S5.3： 根据成像中心时刻和成像时长计算各目标观测的起始时刻和结束时刻； 步骤S5.4： 对起始时刻和结束时刻进行取整处理， 使两次成像间隔大于设定时间的控 制要求； 步骤S5.5： 形成各目标观测时间数组。 7.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S6包括以下子步骤： 步骤S6.1： 从观测时间数组中查找最小的成像起始时刻， 并确定对应位置的目标为第 一个观测目标； 步骤S6.2： 依据成像起始时刻先后形成可观测的目标序列数组， 记录相应的目标序号、 对应的成像起始和结束时刻。 8.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S8包括以下子步骤： 步骤S8.1： 去除已完成规划的可观测目标； 步骤S8.2： 继续从剩余的待观测目标时间数组中查找大于时间判决参考值的最小成像 起始时刻， 并确定对应位置的目标为接续的观测目标； 步骤S8.3： 直至剩余的待观测目标时间不满足时间冲突判决为止 。 9.根据权利要求1所述的SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务规划方法， 其特征在 于： 所述步骤S9包括以下子步骤： 步骤S9.1： 根据可观测的目标序列数组， 生成对应的可观测目标序号； 步骤S9.2： 根据可观测的目标序列数组， 生成可观测目标对应的成像起始时刻和结束 时刻， 用于SAR卫星开关机成像控制； 步骤S9.3： 根据可观测的目标序列数组， 获取可观测目标对应的扫描角度范围及相应 的波位参数， 用于SAR卫星成像参数设置 。 10.一种SAR卫星方位敏捷观测模式多目标任务 规划系统， 其特 征在于： 包括以下模块： 模块M1： 获取待观测目标的位置信息和预报的卫星在轨位置信息， 并将待观测目标和 卫星位置信息数据统一到同一个坐标系中； 模块M2： 计算各观测目标的下视角， 并获取对应的波位 参数； 模块M3： 计算任一时刻卫星相对于所有 待观测目标的方位观测角度； 模块M4： 根据SAR卫星最大扫描能力和目标观测所需的扫描角度筛选可达的观测中心 时刻； 模块M5： 基于波位参数信息计算各目标观测的起始时刻和结束时刻， 形成观测时间数 组；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115545410 A 3