本發(fā)明實施例涉及航天器姿態(tài)控制，特別涉及一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、高分辨率對地遙感觀測對航天器成像模式提出了多樣化的需求。航天器姿態(tài)機動能力以及控制性能的提升，使得遙感衛(wèi)星多樣化成像成為可能。

2、相關(guān)技術(shù)中，航天器的成像方式主要針對直線條帶區(qū)域拼接成像，僅能滿足部分常規(guī)任務(wù)需求，而對于特殊狹長地表區(qū)域成像，多段直線條帶拼接成像方法難以覆蓋整個狹長曲線地表目標(biāo)，并且，采用多段直線條帶拼接的成像方法時，條帶之間的轉(zhuǎn)換一般存在較長的非成像時間，在成像窗口受限的任務(wù)中，成效效能較低。

3、因此，亟需提供一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法及裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決傳統(tǒng)的航天器成像方式無法適用于地表曲線條帶目標(biāo)，且成像效能較低的問題，本發(fā)明實施例提供了一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法及裝置。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法，方法包括：

3、利用wgs84坐標(biāo)系對獲得的若干個曲線條帶目標(biāo)的地表位置參數(shù)進行擬合，得到曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量；

4、將所述曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量進行轉(zhuǎn)換，得到所述曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量；

5、根據(jù)所述曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量，得到衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量；

6、基于衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量，計算衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角和姿態(tài)角速率；

7、根據(jù)所述衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角和姿態(tài)角速率，得到衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的慣性四元數(shù)和慣性角速度，以對所述地表曲線條帶目標(biāo)進行跟蹤。

8、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤裝置，裝置包括：

9、擬合單元，用于利用wgs84坐標(biāo)系對獲得的若干個曲線條帶目標(biāo)的地表位置參數(shù)進行擬合，得到曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量；

10、轉(zhuǎn)換單元，用于將所述曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量進行轉(zhuǎn)換，得到所述曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量；

11、第一計算單元，用于根據(jù)所述曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量，得到衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量；

12、第二計算單元，用于基于衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量，計算衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角和姿態(tài)角速率；

13、跟蹤單元，用于根據(jù)所述衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角和姿態(tài)角速率，得到衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的慣性四元數(shù)和慣性角速度，以對所述地表曲線條帶目標(biāo)進行跟蹤。

14、第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，實現(xiàn)本說明書任一實施例所述的方法。

15、第四方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，當(dāng)所述計算機程序在計算機中執(zhí)行時，令計算機執(zhí)行本說明書任一實施例所述的方法。

16、另一方面，本申請的實施例還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序，計算機設(shè)備的處理器從計算機可讀存儲介質(zhì)讀取該計算機程序，處理器執(zhí)行該計算機程序，使得該計算機設(shè)備執(zhí)行上述實施例中任一所述的方法。

17、另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述所述的方法的步驟。

18、本發(fā)明實施例提供了一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法及裝置，首先對獲得的若干個曲線條帶目標(biāo)的位置參數(shù)采用多項式進行擬合，并用wgs84坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)進行表達(dá)，之后將曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量轉(zhuǎn)換至j2000慣性系下，并根據(jù)曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量，確定衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角，最后，基于衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角得到衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的慣性四元數(shù)和慣性角速度，從而實現(xiàn)對地表曲線條帶目標(biāo)進行跟蹤；如此，不僅能夠覆蓋現(xiàn)有直線條帶目標(biāo)的拼接功能，還能夠滿足地表曲線條帶目標(biāo)的高效能成像，能夠適應(yīng)于任意目標(biāo)條帶，具有較大的靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲線條帶目標(biāo)在wgs84坐標(biāo)系下的位置矢量如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述曲線條帶目標(biāo)在j2000慣性系下的位置矢量通過如下公式計算得到：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量通過如下公式計算得到：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述姿態(tài)角包括衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的滾動角、俯仰角和偏航角，所述姿態(tài)角速率包括衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的滾動角速率、俯仰角速率和偏航角速率；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角，得到衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的慣性四元數(shù)和慣性角速度，包括：

7.一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤裝置，其特征在于，包括：

8.一種計算設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，當(dāng)所述計算機程序在計算機中執(zhí)行時，令計算機執(zhí)行權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一所述的方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種地表曲線條帶目標(biāo)的跟蹤方法及裝置。方法包括：利用WGS84坐標(biāo)系對獲得的若干個曲線條帶目標(biāo)的地表位置參數(shù)進行擬合，得到曲線條帶目標(biāo)在WGS84坐標(biāo)系下的位置矢量；將所述曲線條帶目標(biāo)在WGS84坐標(biāo)系下的位置矢量進行轉(zhuǎn)換，得到所述曲線條帶目標(biāo)在J2000慣性系下的位置矢量；根據(jù)所述曲線條帶目標(biāo)在J2000慣性系下的位置矢量，得到衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量；基于衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的矢量，計算衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角；根據(jù)所述衛(wèi)星指向所述曲線條帶目標(biāo)的姿態(tài)角，得到衛(wèi)星指向曲線條帶目標(biāo)的慣性四元數(shù)和慣性角速度，以對所述地表曲線條帶目標(biāo)進行跟蹤。本方案，夠滿足地表曲線條帶目標(biāo)的高效能成像。

技術(shù)研發(fā)人員：關(guān)新,湯亮,姚寧,張科備,田科豐,邢林峰,薛超,呂高見,傅秀濤,許凡
受保護的技術(shù)使用者：北京控制工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9