CN115097859B - 高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例涉及航天器姿态轨迹规划技术领域，特别涉及一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置。其中，该姿态轨迹优化方法首先通过对接收的各动目标进行可见性计算，然后采用最小二乘算法解决成像任务的线性回归问题，最后利用预设的目标覆盖分析方法分别计算成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向，来得到能够提升成像收益的匀速推扫成像任务，如此可以通过一次推扫成像覆盖多个动目标，从而既能够避免卫星在机动和稳定两种状态间频繁切换，又能够提升卫星效能。

Description

高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置

技术领域

本说明书实施例涉及航天器姿态轨迹规划技术领域，特别涉及一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置。

背景技术

目前，遥感领域高轨卫星多采用凝视方式实现对地成像，随着载荷成像能力的不断提升，使高轨遥感卫星也具备动中成像向能力，可大幅扩展遥感卫星的应用场景和能力边界。动中成像虽然在低轨敏捷遥感卫星中已有应用，但与高轨卫星相比在成像时间窗口和目标可见范围等方面的差别使其应用场景和使用模式有本质差别。

动目标的成像场景中，高轨遥感成像范围大、目标多，同时由于目标的动态性和不确定性，对成像时效性提出更高要求。上述任务场景对高轨遥感卫星的成像效能提出更高要求，传统的通过不断机动-稳定的切换完成对动目标的成像模式对于大惯量高轨卫星代价过大。

因此，目前亟待需要提出一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了既能够避免卫星在机动和稳定两种状态间频繁切换，又能够提升卫星效能，本说明书实施例提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置。

第一方面，本说明书实施例提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法，应用于卫星计算机，所述方法包括：

获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，所述初始任务集合包括各所述动目标的任务属性和成像模式，所述任务属性包括各所述动目标在惯性系下的位置和速度；

对各所述动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

将所述待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

利用最小二乘法对所述待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

基于预设的成像条带幅宽、所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和所述成像条带覆盖的动目标；

利用预设的目标覆盖分析方法分别计算所述成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

生成所述待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化。

第二方面，本说明书实施例还提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置，应用于卫星计算机，所述装置包括：

获取模块，用于获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，所述初始任务集合包括各所述动目标的任务属性和成像模式，所述任务属性包括各所述动目标在惯性系下的位置和速度；

可见性计算模块，用于对各所述动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

投影模块，用于将所述待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

线性回归模块，用于利用最小二乘法对所述待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

第一确定模块，用于基于预设的成像条带幅宽、所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和所述成像条带覆盖的动目标；

第二确定模块，用于利用预设的目标覆盖分析方法分别计算所述成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

生成模块，用于生成所述待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化。

本说明书实施例提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法和装置，首先通过对接收的各动目标进行可见性计算，然后采用最小二乘算法解决成像任务的线性回归问题，最后利用预设的目标覆盖分析方法分别计算成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向，来得到能够提升成像收益的匀速推扫成像任务，如此可以通过一次推扫成像覆盖多个动目标，从而既能够避免卫星在机动和稳定两种状态间频繁切换，又能够提升卫星效能。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书一实施例提供的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法流程图；

图2是本说明书一实施例提供的一种电子设备的硬件架构图；

图3是本说明书一实施例提供的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置结构图；

图4是本说明书一实施例提供的可见范围内推扫成像的示意图；

图5是本说明书一实施例提供的推扫方向优选的示意图。

具体实施方式

为使本说明书实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。

请参考图1，本说明书实施例提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法，应用于卫星计算机，该方法包括：

步骤100：获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，初始任务集合包括各动目标的任务属性和成像模式，任务属性包括各动目标在惯性系下的位置和速度；

步骤102：对各动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

步骤104：将待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

步骤106：利用最小二乘法对待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

步骤108：基于预设的成像条带幅宽、成像轨迹和各动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和成像条带覆盖的动目标；

步骤110：利用预设的目标覆盖分析方法分别计算成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

步骤112：生成待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化。

本说明书实施例中，首先通过对接收的各动目标进行可见性计算，然后采用最小二乘算法解决成像任务的线性回归问题，最后利用预设的目标覆盖分析方法分别计算成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向，来得到能够提升成像收益的匀速推扫成像任务，如此可以通过一次推扫成像覆盖多个动目标，从而既能够避免卫星在机动和稳定两种状态间频繁切换，又能够提升卫星效能。

下面描述图1所示的各个步骤的执行方式。

针对步骤100：

在一些实施方式中，包括多个动目标的跟踪成像任务的获取方式可以是由地面终端设备上注到卫星计算机，也可以是由其它卫星计算机发送到当前卫星计算机的，在此本说明书实施例对跟踪成像任务的获取方式不进行具体限定。

可以理解的是，各动目标在惯性系下的位置和速度是预先被卫星计算机知晓的，例如也可以是由地面终端设备预先设置好的。

如前所述，动目标的成像模式通常采用凝视方式成像，这种成像方式需要不断在机动与稳定两种状态切换，不仅直接影响卫星效能的发挥，也不利于卫星的长期在轨稳定运行。

为了解决该技术问题，本说明书实施例提供了一种对多目标进行成像的方案，通过匀速推扫成像的成像模式对被成像条带覆盖的动目标进行成像，如此可以大幅减少区域密集动目标任务数量，避免整星在机动和稳定两种状态间频繁切换，提升卫星效能。具体详见下文分析。

针对步骤102：

在本说明书一个实施例中，可见性计算包括如下中的至少一种：卫星机动范围、载荷成像视场、载荷成像距离、地球对目标的遮挡、载荷光轴的阳光躲避。在此，本说明书实施例对可见性计算不进行具体限定。

例如，初始任务集合包括对100个动目标的跟踪成像任务，通过可见性计算（或称可见性约束）后，卫星实际能够成像的动目标经过筛选后剩余80个。

针对步骤104：

具体而言，实现将待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系，需要首先根据惯性系下的各动目标的三维轨迹计算当前动目标的经度与纬度（即先将待成像任务集合中的各动目标由惯性系转换到地固系），然后选取任一个动目标作为原点，建立东北天坐标系，从而可以由地固系到东北天坐标系的坐标转换矩阵（已被本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述），将地固系下所有动目标投影到东北天坐标系下。

针对步骤106：

在本步骤中，最小二乘法为较为通用的线性回归问题求解算法，其优势在于小样本空间下求解速度快，计算复杂度低，适合计算资源受约束的星上快速计算应用，因此通过最小二乘法可回归计算出东北天坐标系下成像轨迹。

可以知道的是，成像轨迹即为如图4所示的推扫轨迹，图4中的条带任务即为成像条带。

针对步骤108：

在本说明书一个实施例中，步骤108具体可以包括：

基于成像轨迹和各动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置和在长度方向的范围；

基于预设的成像条带幅宽，确定成像条带在宽度方向的范围；

针对待成像任务集合中的每个动目标，判断当前动目标到成像轨迹的距离和预设的成像条带幅宽的大小；

如果小于，则确定当前动目标为成像条带覆盖的动目标。

在本实施例中，成像轨迹即为成像条带的中心轴线，基于成像轨迹和各动目标在东北天坐标系下的位置信息，可以选取成像条带推扫方向上的边缘目标，根据边缘目标位置计算成像条带的开始和结束位置，完成生成的成像条带裁剪（即生成如图4所示的条带任务）；进一步地，基于预设的成像条带幅宽，确定成像条带在宽度方向的范围，如此可以利用确定出的成像条带的位置和范围对待成像任务集合中的每个动目标进行筛选，从而可以确定出成像条带覆盖的动目标。其中，被成像条带覆盖的动目标的成像模式需要更新为匀速推扫成像。

针对步骤110：

由于两个推扫方向对姿态轨迹优化的影响不同，因此有必要对两个推扫方向的收益进行比较。其中，在本说明书实施例中，该收益是基于预设的目标覆盖分析方法确定的目标覆盖指标，这样可确定成像任务的可行性和有效性。

在本说明书一个实施例中，步骤110具体可以包括：

针对每个推扫方向，均执行：

确定当前推扫方向的推扫起点和推扫终点；其中，推扫起点和推扫终点是基于各动目标在东北天坐标系下的位置信息确定的；

基于卫星当前姿态信息、成像开始的姿态信息和卫星的机动能力，确定卫星在姿态预置过程中的机动时长；其中，姿态信息包括姿态角和姿态角速度；

基于各动目标的位置信息和预设的卫星成像推扫速度，确定卫星从成像条带起始到每个动目标的成像时长；

将机动时长和成像时长输入到预设的目标飞行预估模型中，得到每个动目标的预估误差圆；

基于成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标；

将与数值最大的目标覆盖指标对应的推扫方向确定为优选推扫方向。

在本实施例中，通过将确定出的机动时长和成像时长输入到预设的目标飞行预估模型中，可以得到每个动目标的预估误差圆（如图5所示，即当卫星飞行到当前动目标的上方时，该动目标可能移动的最大范围），这样为了保证卫星成像载荷可以有效拍摄到动目标，需要考虑每个动目标的预估误差圆。而随着卫星推扫的进行或成像时间的推移，动目标的预估误差圆的面积逐渐增大，因此通过基于成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标，从而可以实现推扫方向的优选，解决了动目标跟踪成像轨迹优化的成像覆盖性评估问题。

可以理解的是，预设的目标飞行预估模型的输入是确定出的机动时长和成像时长，输出是每个动目标的预估误差圆，而本领域技术人员在知晓输入是确定出的机动时长和成像时长且输出是每个动目标的预估误差圆时，可以构建出符合自身需求的目标飞行预估模型，因此本说明书实施例对目标飞行预估模型的具体算法不进行披露。

在本说明书一个实施例中，步骤“基于成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标”具体可以包括：

将成像条带和成像条带上所有预估误差圆的重合面积与成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积的商，确定为当前推扫方向的目标覆盖指标。

在本实施例中，通过将成像条带和成像条带上所有预估误差圆的重合面积与成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积的商确定为当前推扫方向的目标覆盖指标，这样可以更能表征和判断成像任务的收益，从而可以确定成像任务的可行性和有效性。

需要说明的是，本发明通过普适的区域多动目标跟踪成像方案，能够完成区域多动目标任务的优化并具有普适性，可扩展应用至其他遥感卫星平台。

针对步骤112：

在本说明书一个实施例中，步骤112具体可以包括：

将计算得到的东北天坐标系下的成像条带的起始动目标的坐标转回至惯性系，以作为匀速推扫成像任务中推扫条带的起始位置，并成像模式确定为匀速推扫成像。

在本实施例中，通过匀速推扫成像的成像模式对被成像条带覆盖的动目标进行成像，如此可以大幅减少区域密集动目标任务数量，避免整星在机动和稳定两种状态间频繁切换，提升卫星效能。

如图2、图3所示，本说明书实施例提供了一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图2所示，为本说明书实施例提供的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置所在电子设备的一种硬件架构图，除了图2所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的电子设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图3所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备的CPU将非易失性存储器中对应的计算机程序读取到内存中运行形成的。

如图3所示，本实施例提供的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置，应用于卫星计算机，该装置包括：

获取模块300，用于获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，初始任务集合包括各动目标的任务属性和成像模式，任务属性包括各动目标在惯性系下的位置和速度；

可见性计算模块302，用于对各动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

投影模块304，用于将待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

线性回归模块306，用于利用最小二乘法对待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

第一确定模块308，用于基于预设的成像条带幅宽、成像轨迹和各动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和成像条带覆盖的动目标；

第二确定模块310，用于利用预设的目标覆盖分析方法分别计算成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

生成模块312，用于生成待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化。

在本说明书实施例中，获取模块300可用于执行上述方法实施例中的步骤100，可见性计算模块302可用于执行上述方法实施例中的步骤102，投影模块304可用于执行上述方法实施例中的步骤104，线性回归模块306可用于执行上述方法实施例中的步骤106，第一确定模块308可用于执行上述方法实施例中的步骤108，第二确定模块310可用于执行上述方法实施例中的步骤110，生成模块312可用于执行上述方法实施例中的步骤112。

在本说明书的一个实施例中，第一确定模块308，用于执行如下操作：

基于成像轨迹和各动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置和在长度方向的范围；

基于预设的成像条带幅宽，确定成像条带在宽度方向的范围；

针对待成像任务集合中的每个动目标，判断当前动目标到成像轨迹的距离和预设的成像条带幅宽的大小；

如果小于，则确定当前动目标为成像条带覆盖的动目标。

在本说明书的一个实施例中，第二确定模块310，用于执行如下操作：

针对每个推扫方向，均执行：

确定当前推扫方向的推扫起点和推扫终点；其中，推扫起点和推扫终点是基于各动目标在东北天坐标系下的位置信息确定的；

基于卫星当前姿态信息、成像开始的姿态信息和卫星的机动能力，确定卫星在姿态预置过程中的机动时长；其中，姿态信息包括姿态角和姿态角速度；

基于各动目标的位置信息和预设的卫星成像推扫速度，确定卫星从成像条带起始到每个动目标的成像时长；

将机动时长和成像时长输入到预设的目标飞行预估模型中，得到每个动目标的预估误差圆；

基于成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标；

将与数值最大的目标覆盖指标对应的推扫方向确定为优选推扫方向。

在本说明书的一个实施例中，第二确定模块310在执行基于成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标时，用于执行如下操作：

将成像条带和成像条带上所有预估误差圆的重合面积与成像条带覆盖的所有动目标的预估误差圆的面积的商，确定为当前推扫方向的目标覆盖指标。

在本说明书的一个实施例中，生成模块312，用于执行如下操作：

将计算得到的东北天坐标系下的成像条带的起始动目标的坐标转回至惯性系，以作为匀速推扫成像任务中推扫条带的起始位置，并成像模式确定为匀速推扫成像。

可以理解的是，本说明书实施例示意的结构并不构成对一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置的具体限定。在本说明书的另一些实施例中，一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。

上述装置内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本说明书方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本说明书方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本说明书实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例中的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法。

本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，使所述处理器执行本说明书任一实施例中的一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法。

具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机（或CPU或MPU）读出并执行存储在存储介质中的程序代码。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本说明书的一部分。

用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘（如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW）、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。

此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本说明书的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本说明书进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本说明书各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化方法，其特征在于，应用于卫星计算机，所述方法包括：

获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，所述初始任务集合包括各所述动目标的任务属性和成像模式，所述任务属性包括各所述动目标在惯性系下的位置和速度；

对各所述动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

将所述待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

利用最小二乘法对所述待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

基于预设的成像条带幅宽、所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和所述成像条带覆盖的动目标；

利用预设的目标覆盖分析方法分别计算所述成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

生成所述待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化；

所述利用预设的目标覆盖分析方法分别计算所述成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向，包括：

针对每个推扫方向，均执行：

确定当前推扫方向的推扫起点和推扫终点；其中，所述推扫起点和所述推扫终点是基于各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息确定的；

基于卫星当前姿态信息、成像开始的姿态信息和卫星的机动能力，确定卫星在姿态预置过程中的机动时长；其中，所述姿态信息包括姿态角和姿态角速度；

基于各所述动目标的位置信息和预设的卫星成像推扫速度，确定卫星从所述成像条带起始到每个所述动目标的成像时长；

将所述机动时长和所述成像时长输入到预设的目标飞行预估模型中，得到每个所述动目标的预估误差圆；其中，所述预估误差圆为当卫星飞行到当前动目标的上方时，该动目标可能移动的最大范围；

基于所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标；

将与数值最大的目标覆盖指标对应的推扫方向确定为优选推扫方向；

所述基于所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标，包括：

将所述成像条带和所述成像条带上所有预估误差圆的重合面积与所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积的商，确定为当前推扫方向的目标覆盖指标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设的成像条带幅宽、所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和所述成像条带覆盖的动目标，包括：

基于所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定所述成像条带的位置和在长度方向的范围；

基于预设的成像条带幅宽，确定所述成像条带在宽度方向的范围；

针对所述待成像任务集合中的每个所述动目标，判断当前动目标到所述成像轨迹的距离和预设的成像条带幅宽的大小；

如果小于，则确定当前动目标为所述成像条带覆盖的动目标。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成所述待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，包括：

将计算得到的东北天坐标系下的所述成像条带的起始动目标的坐标转回至惯性系，以作为匀速推扫成像任务中推扫条带的起始位置，并所述成像模式确定为匀速推扫成像。

4.一种高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化装置，其特征在于，应用于卫星计算机，所述装置包括：

获取模块，用于获取包括多个动目标的跟踪成像任务，得到初始任务集合；其中，所述初始任务集合包括各所述动目标的任务属性和成像模式，所述任务属性包括各所述动目标在惯性系下的位置和速度；

可见性计算模块，用于对各所述动目标进行可见性计算，得到待成像任务集合；

投影模块，用于将所述待成像任务集合中的各动目标投影到统一的东北天坐标系；

线性回归模块，用于利用最小二乘法对所述待成像任务集合中的所有动目标进行线性回归，得到一条成像轨迹；

第一确定模块，用于基于预设的成像条带幅宽、所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定成像条带的位置、范围和所述成像条带覆盖的动目标；

第二确定模块，用于利用预设的目标覆盖分析方法分别计算所述成像条带在两种推扫方向的目标覆盖指标，以确定优选推扫方向；

生成模块，用于生成所述待成像任务集合中的匀速推扫成像任务，以完成高轨遥感卫星动目标跟踪成像的姿态轨迹优化；

所述第二确定模块，用于执行如下操作：

针对每个推扫方向，均执行：

确定当前推扫方向的推扫起点和推扫终点；其中，所述推扫起点和所述推扫终点是基于各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息确定的；

基于卫星当前姿态信息、成像开始的姿态信息和卫星的机动能力，确定卫星在姿态预置过程中的机动时长；其中，所述姿态信息包括姿态角和姿态角速度；

基于各所述动目标的位置信息和预设的卫星成像推扫速度，确定卫星从所述成像条带起始到每个所述动目标的成像时长；

将所述机动时长和所述成像时长输入到预设的目标飞行预估模型中，得到每个所述动目标的预估误差圆；其中，所述预估误差圆为当卫星飞行到当前动目标的上方时，该动目标可能移动的最大范围；

基于所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标；

将与数值最大的目标覆盖指标对应的推扫方向确定为优选推扫方向；

所述第二确定模块在执行所述基于所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积，确定当前推扫方向的目标覆盖指标时，用于执行如下操作：

将所述成像条带和所述成像条带上所有预估误差圆的重合面积与所述成像条带覆盖的所有动目标的所述预估误差圆的面积的商，确定为当前推扫方向的目标覆盖指标。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，用于执行如下操作：

基于所述成像轨迹和各所述动目标在东北天坐标系下的位置信息，确定所述成像条带的位置和在长度方向的范围；

基于预设的成像条带幅宽，确定所述成像条带在宽度方向的范围；

针对所述待成像任务集合中的每个所述动目标，判断当前动目标到所述成像轨迹的距离和预设的成像条带幅宽的大小；

如果小于，则确定当前动目标为所述成像条带覆盖的动目标。

6.根据权利要求4-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述生成模块，用于执行如下操作：

将计算得到的东北天坐标系下的所述成像条带的起始动目标的坐标转回至惯性系，以作为匀速推扫成像任务中推扫条带的起始位置，并所述成像模式确定为匀速推扫成像。

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