1.一種掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,包括:
針對(duì)所述衛(wèi)星建立球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型,其中,在所述球面計(jì)算模型的球面上表示有北極點(diǎn)、所述衛(wèi)星進(jìn)行前仰觀測(cè)的掃描線、所述衛(wèi)星的星下點(diǎn),所述星下點(diǎn)經(jīng)過(guò)前仰之后的前仰位置點(diǎn),所述掃描線包括第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)和第二前仰覆蓋邊界點(diǎn);
根據(jù)從所述衛(wèi)星的前仰角度范圍中獲取的前仰角度值,分別計(jì)算出所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,以及所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角;
根據(jù)所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,分別確定出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,以及所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)的弧段的地心覆蓋角;
通過(guò)所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLE,用余弦定理確定出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,通過(guò)所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLF,用余弦定理確定出所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,其中,H為所述北極點(diǎn)、L為所述前仰位置點(diǎn),E為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn),F(xiàn)為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn);
基于所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度和所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,確定出所述衛(wèi)星地俯仰觀測(cè)的覆蓋帶。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,所述根據(jù)從所述衛(wèi)星的前仰角度范圍中獲取的前仰角度值,分別計(jì)算出所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,以及所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,包括:
從所述衛(wèi)星的前仰角度范圍中獲取所述前仰角度值;
將所述前仰角度值,在如下公式中計(jì)算出所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角:
其中,R為地球半徑,h為衛(wèi)星距地面高度,ε為所述前仰角度值,βL表示所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角;
將所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型的球面三角形HGL中,對(duì)所述前仰位置點(diǎn)與所述北極點(diǎn)之間弧段用球面三角形的余弦定理計(jì)算得到所述前仰位置點(diǎn)的緯度,G為所述星下點(diǎn);
將所述前仰位置點(diǎn)的緯度在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型的球面三角形HGL中,對(duì)所述弧段用球面三角形的余弦定理計(jì)算得到所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,所述通過(guò)所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLE,用余弦定理確定出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,包括:
將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的緯度,通過(guò)如下公式計(jì)算得到第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯:
其中,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,i為軌道傾角,βE為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,δE為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯;
將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯確定為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度;
將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第一經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度:
其中,λL為所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度。
4.如權(quán)利要求1所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,所述通過(guò)所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLF,用余弦定理確定出所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,包括:
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的緯度,通過(guò)如下公式計(jì)算得到所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯:
其中,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,i為軌道傾角,βF為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,δF為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯,所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯等于所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度;
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯確定為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯;
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第二經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度:
其中,λL為所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,βF為第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角。
5.如權(quán)利要求3所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,所述將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第一經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度,包括:
確定所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)相對(duì)于所述前仰位置點(diǎn)的空間位置關(guān)系;
確定所述衛(wèi)星的軌道傾角和飛行方向;
根據(jù)所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)相對(duì)于所述前仰位置點(diǎn)的空間位置關(guān)系、所述衛(wèi)星的軌道傾角和飛行方向,共同確定所述第一經(jīng)度計(jì)算公式中的可變運(yùn)算符號(hào),以計(jì)算出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度。
6.如權(quán)利要求3所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定方法,其特征在于,所述將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第二經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度,包括:
確定所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)相對(duì)于所述前仰位置點(diǎn)的空間位置關(guān)系;
確定所述衛(wèi)星的軌道傾角和飛行方向;
根據(jù)所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)的空間位置關(guān)系、所述衛(wèi)星的軌道傾角和飛行方向,共同確定所述第二經(jīng)度計(jì)算公式中的可變運(yùn)算符號(hào),以計(jì)算出所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度。
7.一種掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定裝置,其特征在于,包括:
模型建立單元,用于針對(duì)所述衛(wèi)星建立球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型,其中,在所述球面計(jì)算模型的球面上表示有北極點(diǎn)、所述衛(wèi)星進(jìn)行前仰觀測(cè)的掃描線、所述衛(wèi)星的星下點(diǎn),所述星下點(diǎn)經(jīng)過(guò)前仰之后的前仰位置點(diǎn),所述掃描線包括第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)和第二前仰覆蓋邊界點(diǎn);
第一地心覆蓋角計(jì)算單元,用于根據(jù)從所述衛(wèi)星的前仰角度范圍中獲取的前仰角度值,分別計(jì)算出所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,以及所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角;
第二地心覆蓋角計(jì)算單元,用于根據(jù)所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,分別確定出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,以及所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)的弧段的地心覆蓋角;
經(jīng)緯度確定單元,用于通過(guò)所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLE,用余弦定理確定出所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,通過(guò)所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)緯度,在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型中的球面三角形HLF,用余弦定理確定出所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,其中,H為所述北極點(diǎn)、L為所述前仰位置點(diǎn),E為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn),F(xiàn)為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn);
覆蓋帶確定單元,用于基于所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度和所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)緯度,確定出所述衛(wèi)星地俯仰觀測(cè)的覆蓋帶。
8.如權(quán)利要求7所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定裝置,其特征在于,所述第一地心覆蓋角計(jì)算單元,具體用于:
從所述衛(wèi)星的前仰角度范圍中獲取所述前仰角度值;
將所述前仰角度值,在如下公式中計(jì)算出所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角:
其中,R為地球半徑,h為衛(wèi)星距地面高度,ε為所述前仰角度值,βL表示所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角;
將所述前仰位置點(diǎn)與所述星下點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型的球面三角形HGL中,對(duì)所述前仰位置點(diǎn)與所述北極點(diǎn)之間弧段用球面三角形的余弦定理計(jì)算得到所述前仰位置點(diǎn)的緯度,G為所述星下點(diǎn);
將所述前仰位置點(diǎn)的緯度在所述球面俯仰觀測(cè)計(jì)算模型的球面三角形HGL中,對(duì)所述弧段用球面三角形的余弦定理計(jì)算得到所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度。
9.如權(quán)利要求7或8所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定裝置,其特征在于,所述經(jīng)緯度確定單元,包括:
第一赤緯計(jì)算子單元,用于將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的緯度,通過(guò)如下公式計(jì)算得到第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯:
其中,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,i為軌道傾角,βE為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,δE為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯;
第一緯度確定子單元,用于將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯確定為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度;
第一經(jīng)度計(jì)算子單元,用于將所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第一經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度:
其中,λL為所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,為所述第一前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度。
10.如權(quán)利要求7所述的掃描式衛(wèi)星對(duì)地俯仰觀測(cè)覆蓋帶確定裝置,其特征在于,所述第二地心覆蓋角計(jì)算單元,具體用于:
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角和所述前仰位置點(diǎn)的緯度,通過(guò)如下公式計(jì)算得到所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯:
其中,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,i為軌道傾角,βF為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與所述前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角,δF為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯,所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯等于所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度;
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯確定為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的赤緯;
將所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,通過(guò)第二經(jīng)度計(jì)算公式計(jì)算得到所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的經(jīng)度:
其中,λL為所述前仰位置點(diǎn)的經(jīng)度,為所述前仰位置點(diǎn)的緯度,為所述第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)的緯度,βF為第二前仰覆蓋邊界點(diǎn)與前仰位置點(diǎn)之間弧段的地心覆蓋角。