CN114741662A - 基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法 - Google Patents

基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法及装置，方法包括：基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将地面目标活动区域简化为矩形区域得到地面目标面元等效区域；判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系；在第一相对位置关系的基础上，判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系；基于第一相对位置关系或第二相对位置关系，结合地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。该方法填补了非合作光学侦察卫星对地面目标侦察概率计算缺失的问题。

Description

基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法
技术领域
本发明属于航天侦察领域，具体涉及一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法。
背景技术
光学成像侦察是通过安装照相机或摄像机从航天器上对地面进行摄像侦察，常用的遥感设备有可见光照相机、电视摄像机、红外照相机和多光谱照相机等设备。光学成像侦察最主要的特点就是地面分辨力高，至少优于5m，目前最高分辨力可达0.1m。
应对国外航天器侦察主要是判断非合作航天侦察卫星对地面目标区域的载荷过境时间以及载荷过境时段内对目标的探测概率，传统的探测概率计算直接以卫星侦察波束侦照到目标为前提假设，缺失了最基础的侦察概率计算，即缺失了侦察卫星实际波束侦照到目标区域的概率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供了一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法包括步骤：
基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域；
判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系；
在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系；
基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
在本发明的一个实施例中，基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域，包括：
获取所述地面目标活动区域的所述经纬度坐标，利用所述经纬度坐标中经度坐标的最大值和最小值、纬度坐标的最大值和最小值作矩形区域，得到所述地面目标面元等效区域。
在本发明的一个实施例中，判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系，包括：
基于卫星空间位置，结合卫星光学载荷侧摆角范围计算卫星载荷在地面区域的最大载荷视场范围；
判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系。
在本发明的一个实施例中，所述第一相对位置关系包括：所述地面目标面元等效区域处于所述最大载荷视场范围内、所述地面目标面元等效区域部分处于所述最大载荷视场范围、所述地面目标面元等效区域超出所述最大载荷视场范围。
在本发明的一个实施例中，在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系，包括：
当所述地面目标面元等效区域处于所述最大载荷视场范围内时，计算所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度，以及所述地面目标面元等效区域的两端距离所述最大载荷视场范围边界的第一距离和第二距离；
判断所述第一等效宽度与所述光学载荷实际探测幅宽的第一大小关系，并在所述第一大小关系的基础上判断所述第一距离、所述第二距离和所述光学载荷实际探测幅宽的第二大小关系；
根据所述第一大小关系和所述第二大小关系判断所述第二相对位置关系。
在本发明的一个实施例中，基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率，包括：
当所述第一大小关系满足
Figure 124233DEST_PATH_IMAGE001
且第二大小关系满足
Figure 729789DEST_PATH_IMAGE002
时，所述侦察概率为：
Figure 447210DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 842419DEST_PATH_IMAGE004
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 843742DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 338308DEST_PATH_IMAGE006
为光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 556407DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 692990DEST_PATH_IMAGE008
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 361869DEST_PATH_IMAGE009
为第一等效宽度，
Figure 276604DEST_PATH_IMAGE010
为最大载荷视场范围，
Figure 234196DEST_PATH_IMAGE011
为第一距离，
Figure 394044DEST_PATH_IMAGE012
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 917429DEST_PATH_IMAGE001
且第二大小关系满足
Figure 550536DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 979112DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 926339DEST_PATH_IMAGE015
时，所述侦察概率为：
Figure 520875DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure 856042DEST_PATH_IMAGE004
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 257067DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 522832DEST_PATH_IMAGE006
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 224072DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 418555DEST_PATH_IMAGE008
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 369194DEST_PATH_IMAGE009
为第一等效宽度，
Figure 454961DEST_PATH_IMAGE010
为最大载荷视场范围，
Figure 728817DEST_PATH_IMAGE011
为第一距离，
Figure 609048DEST_PATH_IMAGE012
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 998048DEST_PATH_IMAGE019
且第二大小关系满足
Figure 418665DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 563338DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 863738DEST_PATH_IMAGE022
时，所述侦察概率为：
Figure 726652DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 950960DEST_PATH_IMAGE004
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 700873DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 188486DEST_PATH_IMAGE006
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 522384DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 550383DEST_PATH_IMAGE026
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 669649DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 568245DEST_PATH_IMAGE028
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 405751DEST_PATH_IMAGE029
为第一等效宽度，
Figure 158812DEST_PATH_IMAGE030
为最大载荷视场范围，
Figure 460480DEST_PATH_IMAGE031
为第一距离，
Figure 758738DEST_PATH_IMAGE032
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 834272DEST_PATH_IMAGE033
且第二大小关系满足
Figure 141757DEST_PATH_IMAGE034
时，所述侦察概率为：
Figure 219303DEST_PATH_IMAGE035
其中，
Figure 954041DEST_PATH_IMAGE004
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 562877DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 421855DEST_PATH_IMAGE037
为光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 370219DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 338175DEST_PATH_IMAGE039
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 621258DEST_PATH_IMAGE040
为第一等效宽度，
Figure 270545DEST_PATH_IMAGE041
为最大载荷视场范围，
Figure 824149DEST_PATH_IMAGE042
为第一距离，
Figure 900689DEST_PATH_IMAGE043
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 671068DEST_PATH_IMAGE044
且第二大小关系满足
Figure 920784DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 843740DEST_PATH_IMAGE046
时，所述侦察概率为：
Figure 838985DEST_PATH_IMAGE047
其中，
Figure 847392DEST_PATH_IMAGE048
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 87749DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 865212DEST_PATH_IMAGE050
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 34288DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 264412DEST_PATH_IMAGE052
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 308460DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 2747DEST_PATH_IMAGE054
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 591991DEST_PATH_IMAGE055
为第一等效宽度，
Figure 322793DEST_PATH_IMAGE056
为最大载荷视场范围，
Figure 655686DEST_PATH_IMAGE057
为第一距离，
Figure 391429DEST_PATH_IMAGE058
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 417154DEST_PATH_IMAGE059
且第二大小关系满足
Figure 372603DEST_PATH_IMAGE060
时，所述侦察概率为：
Figure 571503DEST_PATH_IMAGE061
其中，
Figure 912486DEST_PATH_IMAGE062
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 171429DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 112709DEST_PATH_IMAGE050
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 787404DEST_PATH_IMAGE064
，
Figure 996275DEST_PATH_IMAGE065
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 426119DEST_PATH_IMAGE066
，
Figure 339849DEST_PATH_IMAGE067
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 67502DEST_PATH_IMAGE068
为第一等效宽度，
Figure 648656DEST_PATH_IMAGE069
为最大载荷视场范围，
Figure 983822DEST_PATH_IMAGE070
为第一距离，
Figure 401160DEST_PATH_IMAGE071
为第二距离。
在本发明的一个实施例中，在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系，包括：
当所述地面目标面元等效区域部分处于所述最大载荷视场范围时，计算所述地面目标面元等效区域进入所述最大载荷视场范围的第二等效宽度；
判断所述第二等效宽度与所述光学载荷实际探测幅宽的第三大小关系，并在所述第三大小关系的基础上判断所述第二等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽之间的第四大小关系；
根据所述第三大小关系和所述第四大小关系判断所述第二相对位置关系。
在本发明的一个实施例中，当所述第三大小关系满足
Figure 417657DEST_PATH_IMAGE072
时，则所述光学载荷实际探测幅宽部分覆盖所述地面目标面元等效区域，所述侦察概率为：
Figure 915635DEST_PATH_IMAGE073
其中，
Figure 608653DEST_PATH_IMAGE074
为最大载荷视场范围，
Figure 762554DEST_PATH_IMAGE068
为第一等效宽度，
Figure 645059DEST_PATH_IMAGE075
为第二等效宽度；
当所述第三大小关系满足
Figure 683029DEST_PATH_IMAGE076
，且所述第四大小关系满足
Figure 563260DEST_PATH_IMAGE077
时，所述侦察概率为：
Figure 1195DEST_PATH_IMAGE078
其中，
Figure 608763DEST_PATH_IMAGE079
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 81332DEST_PATH_IMAGE080
，
Figure 866886DEST_PATH_IMAGE081
为光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 480532DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 704840DEST_PATH_IMAGE067
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 969599DEST_PATH_IMAGE068
为第一等效宽度，
Figure 440900DEST_PATH_IMAGE083
为最大载荷视场范围，
Figure 853427DEST_PATH_IMAGE075
为第二等效宽度；
当所述第三大小关系满足
Figure 553530DEST_PATH_IMAGE084
，且所述第四大小关系满足
Figure 420598DEST_PATH_IMAGE085
时，所述侦察概率为：
Figure 875851DEST_PATH_IMAGE086
其中，
Figure 713357DEST_PATH_IMAGE087
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 466418DEST_PATH_IMAGE088
，
Figure 440190DEST_PATH_IMAGE089
为光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 754759DEST_PATH_IMAGE090
，
Figure 79561DEST_PATH_IMAGE091
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 370734DEST_PATH_IMAGE092
为第一等效宽度，
Figure 464592DEST_PATH_IMAGE093
为最大载荷视场范围，
Figure 947132DEST_PATH_IMAGE094
为第二等效宽度。
在本发明的一个实施例中，基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率，包括：
当所述地面目标面元等效区域超出所述最大载荷视场范围时，所述侦察概率为：
Figure 493651DEST_PATH_IMAGE095
其中，
Figure 667144DEST_PATH_IMAGE096
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 864776DEST_PATH_IMAGE097
为第一等效宽度，
Figure 770415DEST_PATH_IMAGE098
为最大载荷视场范围。
本发明的另一个一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算装置，包括：
地面目标面元等效模块，用于基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域；
第一相对位置关系判断模块，用于判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系；
第二相对位置关系判断模块，用于在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系；
侦察概率计算模块，用于基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的侦察概率计算方法将地面目标活动区域等效为矩形面区域，结合地面目标面元等效区域分别与光学成像卫星最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽的相对位置关系，考虑到探测面积占整个目标活动区域的比例，快速计算出非合作光学成像卫星探测到目标活动区域的侦察概率，降低了求解难度，大幅提高了求解速度，有效填补了航天侦察领域针对非合作光学侦察卫星对地面目标侦察概率计算缺失的问题。
2、本发明的侦察概率计算方法针对非合作目标载荷参数难以获取的问题，仅用到光学成像卫星侧摆角以及探测幅宽两个参数，减小了操作使用难度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种地面目标活动区域面元等效示意图；
图3为本发明实施例提供的一种侦察卫星过境过程在地面区域投影示意图；
图4为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 554962DEST_PATH_IMAGE099
，
Figure 987DEST_PATH_IMAGE100
示意图；
图5为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 69437DEST_PATH_IMAGE099
时，光学载荷实际探测幅宽与地面目标面元等效区域部分重合对应的覆盖概率示意图；
图6为本发明实施例提供一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 395245DEST_PATH_IMAGE099
，
Figure 978674DEST_PATH_IMAGE101
，
Figure 166072DEST_PATH_IMAGE102
，
Figure 860269DEST_PATH_IMAGE104
示意图；
图7为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 107711DEST_PATH_IMAGE099
，
Figure 178435DEST_PATH_IMAGE105
，
Figure 418792DEST_PATH_IMAGE106
，
Figure 196256DEST_PATH_IMAGE107
示意图；
图8为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 365331DEST_PATH_IMAGE108
，
Figure 595455DEST_PATH_IMAGE109
示意图；
图9为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 639503DEST_PATH_IMAGE110
时，光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率计算示意图；
图10为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 271473DEST_PATH_IMAGE110
，
Figure 608520DEST_PATH_IMAGE111
，
Figure 653837DEST_PATH_IMAGE112
示意图；
图11为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 986729DEST_PATH_IMAGE110
，
Figure 722473DEST_PATH_IMAGE113
示意图；
图12为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 748197DEST_PATH_IMAGE114
示意图；
图13为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 15231DEST_PATH_IMAGE114
时光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域的覆盖概率示意图；
图14为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 636967DEST_PATH_IMAGE115
，
Figure 243529DEST_PATH_IMAGE116
示意图；
图15为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 502472DEST_PATH_IMAGE115
，
Figure 178173DEST_PATH_IMAGE117
示意图；
图16为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域超出最大载荷视场范围示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法的流程示意图，该侦察概率计算方法包括步骤：
S1、基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域。
具体的，获取地面目标活动区域的经纬度坐标，利用经纬度坐标中经度坐标的最大值和最小值、纬度坐标的最大值和最小值作矩形区域，得到地面目标面元等效区域。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种地面目标活动区域面元等效示意图。在一个具体实施例中，已知地面目标活动区域经纬度坐标n个顶点的经纬坐标分别为
Figure 118447DEST_PATH_IMAGE118
，
Figure 327318DEST_PATH_IMAGE119
…
Figure 491583DEST_PATH_IMAGE120
，在n个顶点的经纬坐标中选取经度最大值和最小值、纬度最大值和最小值，并通过经度最大值和最小值作经线的平行线、通过纬度最大值和最小值作纬线的平行线，形成矩形区域，该矩形区域即为地面目标面元等效区域。
S2、判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系。具体包括：
S21、基于卫星空间位置，结合卫星光学载荷侧摆角范围计算卫星载荷在地面区域的最大载荷视场范围。
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种侦察卫星过境过程在地面区域投影示意图。
具体的，基于卫星轨道根数轨道外推算法解算卫星不同时刻点
Figure 670892DEST_PATH_IMAGE121
在空间中的位置，即大地坐标系下的经度
Figure 398545DEST_PATH_IMAGE122
、纬度
Figure 714120DEST_PATH_IMAGE123
和高度
Figure 314866DEST_PATH_IMAGE124
，结合光学成像卫星最大侧摆角范围
Figure 466624DEST_PATH_IMAGE125
计算出侦察卫星在地面区域的最大载荷视场，并且确定最大载荷视场边界距离，得到最大载荷视场范围
Figure 748700DEST_PATH_IMAGE126
，如图3所示。
具体的，首先根据侦察卫星的最大侧摆角范围
Figure 433628DEST_PATH_IMAGE125
，结合卫星空间位置，计算出侦察卫星圆锥载荷视场对应的地心角
Figure 939696DEST_PATH_IMAGE127
：
Figure 93597DEST_PATH_IMAGE128
(1)
其中，
Figure 661588DEST_PATH_IMAGE129
为地球半径，
Figure 951755DEST_PATH_IMAGE130
为卫星距离地面高度。
进一步的，根据弧长公式计算出最大载荷视场范围
Figure 628724DEST_PATH_IMAGE131
：
Figure 253609DEST_PATH_IMAGE132
(2)
S22、判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系。
具体的，第一相对位置关系包括三种情况：地面目标面元等效区域处于最大载荷视场范围内、地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围、地面目标面元等效区域超出最大载荷视场范围。
S3、在第一相对位置关系的基础上，判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系。
具体的，光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽
Figure 877489DEST_PATH_IMAGE133
由卫星参数获得。
在一个具体实施例中，当地面目标面元等效区域处于最大载荷视场范围内时，步骤S3包括：
S31、计算地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度
Figure 772895DEST_PATH_IMAGE134
，以及地面目标面元等效区域的两端距离最大载荷视场范围边界的第一距离
Figure 824027DEST_PATH_IMAGE135
和第二距离
Figure 936209DEST_PATH_IMAGE136
。
具体的，第一等效宽度
Figure 98200DEST_PATH_IMAGE134
为地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的边长。第一距离
Figure 110762DEST_PATH_IMAGE135
为地面目标面元等效区域平行于卫星飞行轨迹方向的一个边与最大载荷视场范围的一边界之间的距离。第二距离
Figure 519746DEST_PATH_IMAGE136
为地面目标面元等效区域平行于卫星飞行轨迹方向的另一个边与最大载荷视场范围另一边界之间的距离。
S32、判断第一等效宽度与光学载荷实际探测幅宽的第一大小关系，并在第一大小关系的基础上判断第一距离、第二距离和光学载荷实际探测幅宽的第二大小关系。
具体的，第一等效宽度
Figure 604377DEST_PATH_IMAGE134
与光学载荷实际探测幅宽
Figure 320791DEST_PATH_IMAGE137
的第一大小关系包括：
Figure 440057DEST_PATH_IMAGE138
和
Figure 19943DEST_PATH_IMAGE139
。
当
Figure 605252DEST_PATH_IMAGE140
时，第一距离
Figure 109046DEST_PATH_IMAGE141
、第二距离
Figure 269768DEST_PATH_IMAGE136
和光学载荷实际探测幅宽的第二大小关系包括以下几种情形：a.
Figure 584337DEST_PATH_IMAGE142
；b.
Figure 643560DEST_PATH_IMAGE143
、
Figure 200312DEST_PATH_IMAGE144
、
Figure 979656DEST_PATH_IMAGE145
；c.
Figure 714394DEST_PATH_IMAGE146
，
Figure 510181DEST_PATH_IMAGE147
，
Figure 355777DEST_PATH_IMAGE148
。
当
Figure 992557DEST_PATH_IMAGE149
时，第一距离
Figure 147463DEST_PATH_IMAGE150
、第二距离
Figure 181279DEST_PATH_IMAGE151
和光学载荷实际探测幅宽的第二大小关系包括以下几种情形：a.
Figure 578368DEST_PATH_IMAGE152
；b.
Figure 646819DEST_PATH_IMAGE153
，
Figure 910310DEST_PATH_IMAGE154
；c.
Figure 916574DEST_PATH_IMAGE155
。
S33、根据第一大小关系和第二大小关系判断第二相对位置关系。
具体的，当第一大小关系满足
Figure 369552DEST_PATH_IMAGE140
且第二大小关系满足
Figure 541776DEST_PATH_IMAGE157
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域和光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第一大小关系满足
Figure 789218DEST_PATH_IMAGE140
且第二大小关系满足
Figure 115786DEST_PATH_IMAGE158
、
Figure 106876DEST_PATH_IMAGE159
、
Figure 868028DEST_PATH_IMAGE160
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域和光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第一大小关系满足
Figure 240365DEST_PATH_IMAGE140
且第二大小关系满足
Figure 736069DEST_PATH_IMAGE161
，
Figure 514538DEST_PATH_IMAGE162
，
Figure 146507DEST_PATH_IMAGE163
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第一大小关系满足
Figure 749134DEST_PATH_IMAGE164
且第二大小关系满足
Figure 466554DEST_PATH_IMAGE165
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第一大小关系满足
Figure 783135DEST_PATH_IMAGE164
且第二大小关系满足
Figure 223606DEST_PATH_IMAGE166
，
Figure 249330DEST_PATH_IMAGE167
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第一大小关系满足
Figure 703314DEST_PATH_IMAGE164
且第二大小关系满足
Figure 574318DEST_PATH_IMAGE168
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域。
在另一个具体实施例中，当地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围时，步骤S3包括：
S31、计算地面目标面元等效区域进入最大载荷视场范围的第二等效宽度
Figure 194262DEST_PATH_IMAGE169
。
具体的，地面目标面元等效区域从最大载荷视场范围的一个边界进入最大载荷视场范围时，地面目标面元等效区域中有一个边界位于最大载荷视场范围内，这两个边界之间的距离即为第二等效宽度
Figure 859730DEST_PATH_IMAGE169
。
S32、判断第二等效宽度与光学载荷实际探测幅宽的第三大小关系，并在第三大小关系的基础上判断第二等效宽度、最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽之间的第四大小关系。
具体的，第二等效宽度
Figure 4272DEST_PATH_IMAGE169
与光学载荷实际探测幅宽
Figure 429700DEST_PATH_IMAGE170
的第三大小关系包括
Figure 156347DEST_PATH_IMAGE171
和
Figure 241984DEST_PATH_IMAGE172
。
当
Figure 372357DEST_PATH_IMAGE171
时，此时无需判断第二等效宽度
Figure 585164DEST_PATH_IMAGE169
、最大载荷视场范围
Figure 150006DEST_PATH_IMAGE173
、光学载荷实际探测幅宽
Figure 688435DEST_PATH_IMAGE170
之间第四大小关系，可以直接获得第二相对位置关系。
当
Figure 43455DEST_PATH_IMAGE172
时，第二等效宽度
Figure 309221DEST_PATH_IMAGE169
、最大载荷视场范围
Figure 479302DEST_PATH_IMAGE173
、光学载荷实际探测幅宽
Figure 936435DEST_PATH_IMAGE170
之间第四大小关系包括：a.
Figure 824756DEST_PATH_IMAGE174
；b.
Figure 831895DEST_PATH_IMAGE175
。
S33、根据第三大小关系和第四大小关系判断第二相对位置关系。
具体的，当第三大小关系满足
Figure 872795DEST_PATH_IMAGE171
时，第二相对位置关系为：光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域。
当第三大小关系满足
Figure 753026DEST_PATH_IMAGE172
，且第四大小关系满足
Figure 377911DEST_PATH_IMAGE176
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域。
当第三大小关系满足
Figure 687277DEST_PATH_IMAGE172
，且第四大小关系满足
Figure 831950DEST_PATH_IMAGE177
时，第二相对位置关系包括：光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域、光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域。
S4、基于第一相对位置关系或第二相对位置关系，结合地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
在一个具体实施例中，地面目标面元等效区域处于最大载荷视场范围内时，侦察概率计算包括以下六种情况：
1）请参见图4和图5，图4为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 132350DEST_PATH_IMAGE178
，
Figure 995264DEST_PATH_IMAGE179
示意图，图5为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 907988DEST_PATH_IMAGE178
时，光学载荷实际探测幅宽与地面目标面元等效区域部分重合对应的覆盖概率示意图。
当第一大小关系满足
Figure 172747DEST_PATH_IMAGE178
且第二大小关系满足
Figure 316152DEST_PATH_IMAGE180
时，假设卫星实际探测范围在最大探测范围内服从均匀分布，则光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 414165DEST_PATH_IMAGE181
(3)
光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 379847DEST_PATH_IMAGE182
(4)
因此，总的侦察概率为：
Figure 748380DEST_PATH_IMAGE183
(5)
其中，
Figure 141315DEST_PATH_IMAGE184
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 401658DEST_PATH_IMAGE185
为第一等效宽度，
Figure 154719DEST_PATH_IMAGE186
为最大载荷视场范围，
Figure 394070DEST_PATH_IMAGE187
为第一距离，
Figure 705710DEST_PATH_IMAGE188
为第二距离。
2）当第一大小关系满足
Figure 764932DEST_PATH_IMAGE189
且第二大小关系满足
Figure 321685DEST_PATH_IMAGE190
、
Figure 415543DEST_PATH_IMAGE191
、
Figure 901013DEST_PATH_IMAGE192
时，光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 447532DEST_PATH_IMAGE193
(6)
光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 542396DEST_PATH_IMAGE194
(7)
因此，总的侦察概率为：
Figure 490760DEST_PATH_IMAGE195
(8)
其中，
Figure 105322DEST_PATH_IMAGE196
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 388405DEST_PATH_IMAGE197
为第一等效宽度，
Figure 37692DEST_PATH_IMAGE198
为最大载荷视场范围，
Figure 591296DEST_PATH_IMAGE199
为第一距离，
Figure 667836DEST_PATH_IMAGE200
为第二距离。
请参见图6，图6为本发明实施例提供一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 438215DEST_PATH_IMAGE201
，
Figure 576679DEST_PATH_IMAGE202
，
Figure 234056DEST_PATH_IMAGE203
，
Figure 730765DEST_PATH_IMAGE204
示意图。侦察概率为：
Figure 739173DEST_PATH_IMAGE205
，其中，
Figure 418678DEST_PATH_IMAGE206
，
Figure 445409DEST_PATH_IMAGE207
。
3）请参见图7，图7为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 863752DEST_PATH_IMAGE208
，
Figure 107258DEST_PATH_IMAGE209
，
Figure 636459DEST_PATH_IMAGE210
，
Figure 455380DEST_PATH_IMAGE211
示意图。
当第一大小关系满足
Figure 60936DEST_PATH_IMAGE212
且第二大小关系满足
Figure 778356DEST_PATH_IMAGE213
，
Figure 298199DEST_PATH_IMAGE214
，
Figure 798057DEST_PATH_IMAGE215
时，光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 558203DEST_PATH_IMAGE216
(9)
光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 12187DEST_PATH_IMAGE217
(10)
光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 837185DEST_PATH_IMAGE218
(11)
因此，总的侦察概率为：
Figure 443747DEST_PATH_IMAGE219
(12)
其中，
Figure 624062DEST_PATH_IMAGE220
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 316074DEST_PATH_IMAGE221
为第一等效宽度，
Figure 738572DEST_PATH_IMAGE222
为最大载荷视场范围，
Figure 199640DEST_PATH_IMAGE223
为第一距离，
Figure 816435DEST_PATH_IMAGE224
为第二距离。
4）请参见图8，图8为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 995744DEST_PATH_IMAGE225
，
Figure 896966DEST_PATH_IMAGE226
示意图。图9为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 727388DEST_PATH_IMAGE225
时，光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率计算示意图。
当第一大小关系满足
Figure 237DEST_PATH_IMAGE225
且第二大小关系满足
Figure 414645DEST_PATH_IMAGE227
时，光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 431142DEST_PATH_IMAGE228
(13)
光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 116070DEST_PATH_IMAGE229
(14)
因此，总的侦察概率为：
Figure 825400DEST_PATH_IMAGE230
(15)
5）请参见图10，图10为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 464454DEST_PATH_IMAGE225
，
Figure 284643DEST_PATH_IMAGE231
，
Figure 761760DEST_PATH_IMAGE232
示意图。
当第一大小关系满足
Figure 389794DEST_PATH_IMAGE225
且第二大小关系满足
Figure 765412DEST_PATH_IMAGE233
，
Figure 372980DEST_PATH_IMAGE234
时，光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 783233DEST_PATH_IMAGE235
(16)
光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 585098DEST_PATH_IMAGE236
(17)
光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 634962DEST_PATH_IMAGE237
(18)
因此，总的侦察概率为：
Figure 796953DEST_PATH_IMAGE238
(19)
其中，
Figure 543936DEST_PATH_IMAGE239
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 765970DEST_PATH_IMAGE240
为第一等效宽度，
Figure 365447DEST_PATH_IMAGE241
为最大载荷视场范围，
Figure 19545DEST_PATH_IMAGE242
为第一距离，
Figure 138811DEST_PATH_IMAGE243
为第二距离。
在一个具体实施例中，
Figure 515434DEST_PATH_IMAGE244
，则总的侦察概率为：
Figure 352940DEST_PATH_IMAGE245
。
6）请参见图11，图11为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域完全处于最大载荷视场范围内且
Figure 627974DEST_PATH_IMAGE246
，
Figure 867325DEST_PATH_IMAGE247
示意图。
当第一大小关系满足
Figure 352533DEST_PATH_IMAGE246
且第二大小关系满足
Figure 428068DEST_PATH_IMAGE248
时，光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 735553DEST_PATH_IMAGE249
(20)
光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 813099DEST_PATH_IMAGE250
(21)
光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 233323DEST_PATH_IMAGE251
(22)
则总的侦察概率为：
Figure 779841DEST_PATH_IMAGE252
(23)
其中，
Figure 140285DEST_PATH_IMAGE253
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 88649DEST_PATH_IMAGE254
为第一等效宽度，
Figure 745021DEST_PATH_IMAGE255
为最大载荷视场范围，
Figure 965786DEST_PATH_IMAGE256
为第一距离，
Figure 615073DEST_PATH_IMAGE151
为第二距离。
在一个具体实施例中，地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围时，总的侦察概率的计算包括以下三种情况：
1）请参见图12和图13，图12为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 165747DEST_PATH_IMAGE257
示意图，图13为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 242288DEST_PATH_IMAGE257
时光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域的覆盖概率示意图。
当第三大小关系满足
Figure 12666DEST_PATH_IMAGE257
时，则光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域，侦察概率为：
Figure 200065DEST_PATH_IMAGE258
(24)
其中，
Figure 873754DEST_PATH_IMAGE255
为最大载荷视场范围，
Figure 308147DEST_PATH_IMAGE254
为第一等效宽度，
Figure 316554DEST_PATH_IMAGE259
为第二等效宽度。
2）请参见图14，图14为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 55446DEST_PATH_IMAGE260
，
Figure 832910DEST_PATH_IMAGE261
示意图。
当第三大小关系满足
Figure 438203DEST_PATH_IMAGE260
，且第四大小关系满足
Figure 419060DEST_PATH_IMAGE262
时，光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 948261DEST_PATH_IMAGE264
(25)
光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 32761DEST_PATH_IMAGE265
(26)
则总的侦察概率为：
Figure 369808DEST_PATH_IMAGE266
(27)
其中，
Figure 352807DEST_PATH_IMAGE267
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 669388DEST_PATH_IMAGE254
为第一等效宽度，
Figure 109859DEST_PATH_IMAGE255
为最大载荷视场范围，
Figure 870005DEST_PATH_IMAGE259
为第二等效宽度。
3）请参见图15，图15为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域部分处于最大载荷视场范围内且
Figure 589568DEST_PATH_IMAGE268
，
Figure 460572DEST_PATH_IMAGE269
示意图。
当第三大小关系满足
Figure 814936DEST_PATH_IMAGE268
，且第四大小关系满足
Figure 11562DEST_PATH_IMAGE270
时，光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 890526DEST_PATH_IMAGE271
(28)
光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率为：
Figure 50374DEST_PATH_IMAGE272
(29)
则总的侦察概率为：
Figure 963972DEST_PATH_IMAGE273
(30)
其中，
Figure 374575DEST_PATH_IMAGE274
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 288304DEST_PATH_IMAGE275
为第一等效宽度，
Figure 517423DEST_PATH_IMAGE276
为最大载荷视场范围，
Figure 98577DEST_PATH_IMAGE277
为第二等效宽度。
在一个具体实施例中，地面目标面元等效区域超出最大载荷视场范围，无需判断第二相对位置关系，直接计算侦察概率。
请参见图16，图16为本发明实施例提供的一种地面目标面元等效区域超出最大载荷视场范围示意图。当地面目标面元等效区域超出最大载荷视场范围时，侦察概率为：
Figure 391934DEST_PATH_IMAGE278
(31)
其中，
Figure 58539DEST_PATH_IMAGE274
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 825769DEST_PATH_IMAGE275
为第一等效宽度，
Figure 261429DEST_PATH_IMAGE276
为最大载荷视场范围。
本实施例的侦察概率计算方法将地面目标活动区域等效为矩形面区域，结合地面目标面元等效区域分别与光学成像卫星最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽的相对位置关系，考虑到探测面积占整个目标活动区域的比例，快速计算出非合作光学成像卫星探测到目标活动区域的侦察概率，降低了求解难度，大幅提高了求解速度，有效填补了航天侦察领域针对非合作光学侦察卫星对地面目标侦察概率计算缺失的问题。
本实施例的侦察概率计算方法针对非合作目标载荷参数难以获取的问题，仅用到光学成像卫星侧摆角以及探测幅宽两个参数，减小了操作使用难度。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例提供了一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算装置，该侦察概率计算装置包括：地面目标面元等效模块、第一相对位置关系判断模块、第二相对位置关系判断模块和侦察概率计算模块。
具体的，地面目标面元等效模块用于基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域。第一相对位置关系判断模块用于判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系。第二相对位置关系判断模块用于在第一相对位置关系的基础上，判断地面目标面元等效区域与光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系。侦察概率计算模块用于基于第一相对位置关系或第二相对位置关系，结合地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、最大载荷视场范围、光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
上述各个模块的具体实施步骤请参见实施例一，本实施例不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，包括步骤：
基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域；
判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系；
在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系；
基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
2.根据权利要求1所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域，包括：
获取所述地面目标活动区域的所述经纬度坐标，利用所述经纬度坐标中经度坐标的最大值和最小值、纬度坐标的最大值和最小值作矩形区域，得到所述地面目标面元等效区域。
3.根据权利要求1所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系，包括：
基于卫星空间位置，结合卫星光学载荷侧摆角范围计算卫星载荷在地面区域的最大载荷视场范围；
判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系。
4.根据权利要求1所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，所述第一相对位置关系包括：所述地面目标面元等效区域处于所述最大载荷视场范围内、所述地面目标面元等效区域部分处于所述最大载荷视场范围、所述地面目标面元等效区域超出所述最大载荷视场范围。
5.根据权利要求4所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系，包括：
当所述地面目标面元等效区域处于所述最大载荷视场范围内时，计算所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度，以及所述地面目标面元等效区域的两端距离所述最大载荷视场范围边界的第一距离和第二距离；
判断所述第一等效宽度与所述光学载荷实际探测幅宽的第一大小关系，并在所述第一大小关系的基础上判断所述第一距离、所述第二距离和所述光学载荷实际探测幅宽的第二大小关系；
根据所述第一大小关系和所述第二大小关系判断所述第二相对位置关系。
6.根据权利要求5所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率，包括：
当所述第一大小关系满足
Figure 768200DEST_PATH_IMAGE001
且第二大小关系满足
Figure 747657DEST_PATH_IMAGE002
时，所述侦察概率为：
Figure 402761DEST_PATH_IMAGE004
其中，
Figure 611019DEST_PATH_IMAGE005
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 297828DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 995657DEST_PATH_IMAGE007
为光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 325007DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 399273DEST_PATH_IMAGE009
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 881201DEST_PATH_IMAGE010
为第一等效宽度，
Figure 752861DEST_PATH_IMAGE011
为最大载荷视场范围，
Figure 569507DEST_PATH_IMAGE012
为第一距离，
Figure 181885DEST_PATH_IMAGE013
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 518320DEST_PATH_IMAGE014
且第二大小关系满足
Figure 823531DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 127473DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 275033DEST_PATH_IMAGE017
时，所述侦察概率为：
Figure 731553DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 129037DEST_PATH_IMAGE020
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 998904DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 687505DEST_PATH_IMAGE022
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 989743DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 636756DEST_PATH_IMAGE024
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 649711DEST_PATH_IMAGE025
为第一等效宽度，
Figure 673162DEST_PATH_IMAGE026
为最大载荷视场范围，
Figure 573116DEST_PATH_IMAGE027
为第一距离，
Figure 653680DEST_PATH_IMAGE028
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 888352DEST_PATH_IMAGE029
且第二大小关系满足
Figure 122019DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 469954DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 911300DEST_PATH_IMAGE032
时，所述侦察概率为：
Figure 649580DEST_PATH_IMAGE034
其中，
Figure 670626DEST_PATH_IMAGE035
为光学载荷实际探测幅宽完全覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 875998DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 707819DEST_PATH_IMAGE037
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 448242DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 351607DEST_PATH_IMAGE039
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 346239DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 598228DEST_PATH_IMAGE041
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 370488DEST_PATH_IMAGE042
为第一等效宽度，
Figure 749648DEST_PATH_IMAGE043
为最大载荷视场范围，
Figure 113633DEST_PATH_IMAGE044
为第一距离，
Figure 349573DEST_PATH_IMAGE045
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 612058DEST_PATH_IMAGE046
且第二大小关系满足
Figure 809558DEST_PATH_IMAGE047
时，所述侦察概率为：
Figure 575520DEST_PATH_IMAGE049
其中，
Figure 434891DEST_PATH_IMAGE050
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 919093DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 905635DEST_PATH_IMAGE052
为光学载荷实际探测幅宽部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 788753DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 819026DEST_PATH_IMAGE054
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 790524DEST_PATH_IMAGE055
为第一等效宽度，
Figure 315177DEST_PATH_IMAGE056
为最大载荷视场范围，
Figure 55731DEST_PATH_IMAGE057
为第一距离，
Figure 72884DEST_PATH_IMAGE058
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 718629DEST_PATH_IMAGE059
且第二大小关系满足
Figure 843711DEST_PATH_IMAGE060
，
Figure 704351DEST_PATH_IMAGE061
时，所述侦察概率为：
Figure 827159DEST_PATH_IMAGE063
其中，
Figure 770320DEST_PATH_IMAGE064
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 699093DEST_PATH_IMAGE065
，
Figure 601190DEST_PATH_IMAGE066
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 770265DEST_PATH_IMAGE068
，
Figure 125023DEST_PATH_IMAGE069
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 848698DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 418350DEST_PATH_IMAGE072
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 882961DEST_PATH_IMAGE073
为第一等效宽度，
Figure 803644DEST_PATH_IMAGE074
为最大载荷视场范围，
Figure 261170DEST_PATH_IMAGE075
为第一距离，
Figure 682399DEST_PATH_IMAGE076
为第二距离；
当所述第一大小关系满足
Figure 583490DEST_PATH_IMAGE077
且第二大小关系满足
Figure 725890DEST_PATH_IMAGE078
时，所述侦察概率为：
Figure 800156DEST_PATH_IMAGE080
其中，
Figure 265773DEST_PATH_IMAGE081
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 403011DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 970390DEST_PATH_IMAGE083
为光学载荷实际探测幅宽上部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 582768DEST_PATH_IMAGE084
，
Figure 168470DEST_PATH_IMAGE085
为光学载荷实际探测幅宽下部分覆盖地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 473681DEST_PATH_IMAGE086
，
Figure 259847DEST_PATH_IMAGE087
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 675916DEST_PATH_IMAGE088
为第一等效宽度，
Figure 381704DEST_PATH_IMAGE089
为最大载荷视场范围，
Figure 592236DEST_PATH_IMAGE090
为第一距离，
Figure 134207DEST_PATH_IMAGE091
为第二距离。
7.根据权利要求4所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系，包括：
当所述地面目标面元等效区域部分处于所述最大载荷视场范围时，计算所述地面目标面元等效区域进入所述最大载荷视场范围的第二等效宽度；
判断所述第二等效宽度与所述光学载荷实际探测幅宽的第三大小关系，并在所述第三大小关系的基础上判断所述第二等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽之间的第四大小关系；
根据所述第三大小关系和所述第四大小关系判断所述第二相对位置关系。
8.根据权利要求7所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，
当所述第三大小关系满足
Figure 275338DEST_PATH_IMAGE092
时，则所述光学载荷实际探测幅宽部分覆盖所述地面目标面元等效区域，所述侦察概率为：
Figure 601014DEST_PATH_IMAGE094
其中，
Figure 982448DEST_PATH_IMAGE095
为最大载荷视场范围，
Figure 74031DEST_PATH_IMAGE096
为第一等效宽度，
Figure 18854DEST_PATH_IMAGE097
为第二等效宽度；
当所述第三大小关系满足
Figure 184387DEST_PATH_IMAGE098
，且所述第四大小关系满足
Figure 999372DEST_PATH_IMAGE099
时，所述侦察概率为：
Figure 499623DEST_PATH_IMAGE101
其中，
Figure 733289DEST_PATH_IMAGE102
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 268176DEST_PATH_IMAGE103
，
Figure 991413DEST_PATH_IMAGE104
为光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure DEST_PATH_IMAGE105
，
Figure 607988DEST_PATH_IMAGE106
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 894613DEST_PATH_IMAGE096
为第一等效宽度，
Figure 34739DEST_PATH_IMAGE095
为最大载荷视场范围，
Figure 381406DEST_PATH_IMAGE097
为第二等效宽度；
当所述第三大小关系满足
Figure DEST_PATH_IMAGE107
，且所述第四大小关系满足
Figure 669299DEST_PATH_IMAGE108
时，所述侦察概率为：
Figure 244768DEST_PATH_IMAGE110
其中，
Figure 298788DEST_PATH_IMAGE111
为光学载荷实际探测幅宽完全处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 816357DEST_PATH_IMAGE112
，
Figure DEST_PATH_IMAGE113
为光学载荷实际探测幅宽部分处于地面目标面元等效区域时的侦察概率，
Figure 404595DEST_PATH_IMAGE114
，
Figure 33022DEST_PATH_IMAGE106
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 944478DEST_PATH_IMAGE096
为第一等效宽度，
Figure 374891DEST_PATH_IMAGE095
为最大载荷视场范围，
Figure 902956DEST_PATH_IMAGE097
为第二等效宽度。
9.根据权利要求4所述的基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算方法，其特征在于，基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率，包括：
当所述地面目标面元等效区域超出所述最大载荷视场范围时，所述侦察概率为：
Figure 803916DEST_PATH_IMAGE116
其中，
Figure 773140DEST_PATH_IMAGE106
为光学载荷实际探测幅宽，
Figure 445561DEST_PATH_IMAGE096
为第一等效宽度，
Figure 116714DEST_PATH_IMAGE095
为最大载荷视场范围。
10.一种基于地面目标面元等效的卫星光学载荷侦察概率计算装置，其特征在于，包括：
地面目标面元等效模块，用于基于地面目标活动区域的经纬度坐标，将所述地面目标活动区域简化为矩形区域，得到地面目标面元等效区域；
第一相对位置关系判断模块，用于判断所述地面目标面元等效区域与光学成像卫星最大载荷视场范围的第一相对位置关系；
第二相对位置关系判断模块，用于在所述第一相对位置关系的基础上，判断所述地面目标面元等效区域与所述光学成像卫星的光学载荷实际探测幅宽的第二相对位置关系；
侦察概率计算模块，用于基于所述第一相对位置关系或所述第二相对位置关系，结合所述地面目标面元等效区域垂直于卫星飞行轨迹方向的第一等效宽度、所述最大载荷视场范围、所述光学载荷实际探测幅宽计算卫星光学载荷对目标区域的侦察概率。
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