CN114741662B - 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
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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
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:
其中,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,为第二距离;
其中,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,为第二距离;
其中,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,,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,为第二距离;
其中,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,为第二距离;
其中,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,,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,为第二距离;
其中,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,,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第一距离,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。
其中,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,为第二等效宽度;
其中,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,,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,,为光学载荷实际探测幅宽,为第一等效宽度,为最大载荷视场范围,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:
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,…,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在空间中的位置,即大地坐标系下的经度、纬度和高度,结合光学成像卫星最大侧摆角范围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,如图3所示。
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。
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:
具体的,第一等效宽度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。
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。
当第一大小关系满足且第二大小关系满足,,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且第二大小关系满足,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且第二大小关系满足时,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:
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。
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。
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,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。
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:
因此,总的侦察概率为:
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为:
因此,总的侦察概率为:
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为:
因此,总的侦察概率为:
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,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。
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:
因此,总的侦察概率为:
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为:
因此,总的侦察概率为:
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为:
则总的侦察概率为:
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。
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:
则总的侦察概率为:
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为:
则总的侦察概率为:
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:
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 (8)
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,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;
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,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d<W且第二大小关系满足min{d1,d2}≥W时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d1为第一距离,d2为第二距离;
当所述第一大小关系满足d<W且第二大小关系满足min{d1,d2}≤W、max{d1,d2}≥W、(W-d)≥min{d1,d2}时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d1为第一距离,d2为第二距离;
当所述第一大小关系满足d<W且第二大小关系满足min{d1,d2}≤W,max{d1,d2}≥W,(W-d)<min{d1,d2}时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,P3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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d1为第一距离,d2为第二距离;
当所述第一大小关系满足d≥W且第二大小关系满足min{d1,d2}≥W时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d1为第一距离,d2为第二距离;
当所述第一大小关系满足d≥W且第二大小关系满足min{d1,d2}≤W,max{d1,d2}≥W时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,P3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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d1为第一距离,d2为第二距离;
当所述第一大小关系满足d≥W且第二大小关系满足max{d1,d2}≤W时,所述侦察概率为:
5.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,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。
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,
当所述第三大小关系满足d3<W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:
其中,L为最大载荷视场范围,d为第一等效宽度,d3为第二等效宽度;
当所述第三大小关系满足d3>W,且所述第四大小关系满足W<(L-d3)时,所述侦察概率为:
其中,P1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,P2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,W为光学载荷实际探测幅宽,d为第一等效宽度,L为最大载荷视场范围,d3为第二等效宽度;
当所述第三大小关系满足d3>W,且所述第四大小关系满足W≥(L-d3)时,所述侦察概率为:
8.一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,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;
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,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;
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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