CN115186044B - 一种基于卫星临空的地图标注方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，包括：获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图；将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位；基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示。通过将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行结合，实现在GIS地图对卫星的实时位置进行标注，从而立体化展示地理信息包含外太空的情况，同时，通过标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理，提升了地图标注的实用性。

Description

一种基于卫星临空的地图标注方法

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，特别涉及一种基于卫星临空的地图标注方法。

背景技术

目前，GIS地图更多为地理位置显示，突出表明地面信息包括交通和经纬度，海拔高度等环境信息，但面临作战指挥和应急突发等情况时缺乏及时响应和决策分析辅助功能，各种运输工具在陆地海洋天空行驶面对LEO卫星暴露行踪的风险越来越高，尤其是SpaceX航天发射火箭可回收利用，卫星发射成本越发低廉，天空中LEO卫星愈加密集，天空的卫星轨道越来越拥堵，因此GIS系统除却在地理信息之外更需关注天空的信息环境；

因此本发明提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，用以通过将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行结合，实现在GIS地图对卫星的实时位置进行标注，从而立体化展示地理信息包含外太空的情况，同时，通过标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理，提升了地图标注的实用性。

发明内容

本发明提供一种基于卫星临空的地图标注方法，用以通过将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行结合，实现在GIS地图对卫星的实时位置进行标注，从而立体化展示地理信息包含外太空的情况，同时，通过标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理，提升了地图标注的实用性。

本发明提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，包括：

步骤1：获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图；

步骤2：将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位；

步骤3：基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤1中，获取卫星的两行轨道数据，包括：

基于预设接收机接收不同卫星发射的卫星信号，并对所述卫星信号进行扩频处理以及模数转换处理，得到目标卫星信号，其中，不同卫星发射的卫星信号的频率不同；

确定所述目标卫星信号的引导段，并对所述引导段进行解调，得到所述引导段对应的引导数据；

将所述引导数据与预设卫星信号特征表进行匹配，确定所述引导数据对应的卫星的卫星编号，并基于所述卫星编号确定所述不同卫星的运行特征；

基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据，包括：

设定对所述两行轨道数据的刷新频率，并基于所述刷新频率控制预设采集程序对所述卫星的两行轨道数据进行自动采集；

将采集到的所述两行轨道数据进行整理，并将整理好的所述两行轨道数据在预设星历信息窗口进行显示；

基于显示结果对每一刷新频率采集到的两行轨道数据进行通报提醒。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，将采集到的所述两行轨道数据进行整理，包括：

获取采集到的两行轨道数据，并对所述两行轨道数据进行预处理，得到所述两行轨道数据对应的内容以及字节数；

获取对所述两行轨道数据格式进行规范时所需的数据格式配置文件，并基于所述数据格式配置文件确定所述两行轨道数据对应的标准格式；

将所述两行轨道数据对应的内容以及字节数导入所述标准格式，得到所述标准格式的两行轨道数据，完成对所述两行轨道数据的整理。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤1中，基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图，包括：

获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的运行特征参数，其中，所述运行特征参数包括卫星轨道的交角以及卫星轨道偏心率；

基于所述特征参数确定所述卫星的初始轨道信息，同时，确定所述卫星的运动速度；

基于所述卫星的初始轨道信息以及运动速度确定所述卫星每天运动的圈数，并基于每天平均运行的时间导数确定所述卫星每天平均运动所造成的轨道偏移量；

基于所述轨道偏移量确定所述卫星的运动位置，并基于所述运动位置得到所述卫星的追踪轨迹图。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤2中，将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位，包括：

获取卫星的追踪轨迹图以及GIS地图，并确定所述GIS地图对应的成像坐标系，且基于所述成像坐标系得到所述GIS地图每个像素点的坐标值，其中，所述追踪轨迹图至少为一张，且所述GIS地图中携带有经纬度标注；

基于所述坐标值对所述GIS地图中每个像素点进行识别，得到所述GIS地图的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息；

确定所述追踪轨迹图对应的目标坐标系，确定所述目标坐标系与所述成像坐标系的对应关系，并基于所述对应关系将所述追踪轨迹图转换至所述成像坐标系，得到目标追踪轨迹图；

基于所述成像做坐标系以及GIS地图的M个局部图像特征和M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点；

同时，确定所述追踪轨迹图中的前景图像以及背景图像，并分别确定所述前景图像与背景图像的像素值；

基于所述像素值确定所述前景图像与所述背景图像的颜色梯度，并基于所述颜色梯度对所述背景图像进行透明化处理，得到目标叠加追踪轨迹图；

基于所述叠加中心点将所述目标叠加追踪轨迹图与所述GIS地图进行叠加，得到目标叠加图，并基于所述目标叠加图确定所述目标叠加追踪轨迹图中卫星运行轨迹所对应的经纬度；

将所述卫星运行轨迹所对应的经纬度与预设经纬度范围进行比较，并基于比较结果对所述预设经纬度范围的卫星进行筛选，得到待定位卫星，其中，所述待定位卫星至少为一个；

基于所述预设经纬度范围确定目标辅助卫星定位功能的设备，并基于所述目标辅助卫星定位功能的设备获取所述待定位卫星的辅助卫星定位数据；

将所述辅助卫星定位数据发送至预设卫星定位系统，且所述预设卫星定位系统对接收到的辅助卫星定位数据进行分析，得到所述卫星的定位结果。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点，包括：

获取GIS地图中的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在GIS地图中的位置分布信息，并基于所述位置分布信息对所述M个局部图像特征进行标注；

基于标注结果分别对所述M个局部图像特征进行图像识别，得到所述M个局部图像特征对应的目标参考物，并基于GIS地图确定所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度；

基于所述目标叠加追踪轨迹图确定卫星对所述GIS地图中的覆盖区域，并将所述覆盖区域与所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度进行匹配，得到所述目标叠加追踪轨迹图在叠加时的叠加中心点。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤3中，基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示，包括：

获取对目标经纬度范围内卫星的筛选和定位结果，并基于所述筛选和定位结果确定所述目标经纬度范围内卫星的目标编号信息；

基于所述目标编号信息确定与所述卫星对接的目标移动天线，并基于所述目标移动天线接收所述卫星发射的目标卫星信号；

确定所述目标移动天线接收所述目标卫星信号的测量角度，并确定在所述测量角度下所述目标卫星信号的信号强度值，同时，确定所述目标移动天线在基准角度下接收所述目标卫星信号的目标信号强度，其中，所述测量角度与基准角度包括俯仰角以及方位角；

基于所述信号强度值与所述目标信号强度值确定所述测量角度与所述基准角度的偏差值，并基于所述偏差值对所述目标移动天线的测量角度进行调整；

基于调整结果锁定所述卫星，并基于锁定结果控制目标移动天线对所述卫星进行循环跟踪，得到所述卫星的实时位置；

将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加后得到的图像进行网格切分得到N个网格地图数据，并分别确定所述N个网格地图数据的属性信息，其中，所述属性信息包括网格地图数据对应的区域性质以及网格地图数据对应的区域地势情况；

基于所述N个网格地图数据的属性信息以及卫星的目标编号信息分别确定对所述GIS地图中N个网格地图数据以及对所述卫星位置进行标注的标准规则以及标注方式，并基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注的标注结果，并确定所述标注结果对应的标注图标；

确定所述标注图标对应的标注区域，并确定所述标注区域的像素坐标范围；

确定所述像素坐标范围内像素点的分辨率，并将所述分辨率与预设分辨率进行比较；

若所述分辨率大于或等于所述预设分辨率，判定所述标注结果合格，并基于所述标注图像在所述GIS地图上显示标注结果；

否则，对所述像素坐标范围内像素点的分辨率进行处理，直至所述分辨率大于或等于所述预设分辨率时，显示所述标注结果。

优选的，一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注后的标注结果，并基于所述标注结果确定所述N个网格地图数据中的目标特殊地区对应的标记符号；

同时，基于所述标记符号以及标注结果实时检测所述卫星位置与所述目标特殊地区的位置关系，并基于所述位置关系判定所述卫星是否非法闯入所述目标特殊地区；

若所述卫星位置在所述目标特殊地区范围内，判定为非法闯入所述目标特殊地区，并基于预设报警方式进行报警提醒，同时，确定所述卫星进入所述目标特殊地区时间信息以及穿过所述目标特殊地区的时间信息，并对所述时间信息进行记录；

否则，实时监测所述卫星的实时位置的标注结果，直至完成管理终端的发布的监测任务。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种基于卫星临空的地图标注方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种基于卫星临空的地图标注方法中步骤1中获取卫星的两行轨道数据的流程图；

图3为本发明实施例中一种基于卫星临空的地图标注方法中步骤1中基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，如图1所示，包括：

步骤1：获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图；

步骤2：将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位；

步骤3：基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示。

该实施例中，两行轨道数据指的是根据轨道参数之间的数学关系确定卫生的时间、坐标、方位、速度等各项参数，能够通过两行轨道参数精确计算、预测、描绘、跟踪卫星、时间、位置、速度等运行状态。

该实施例中，追踪轨迹图指的是卫星绕地球飞行的运动路径。

该实施例中，GIS地图指的是对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行显示，其中，地理分布数据包括地势的高度、地势结构(陆地、湖泊等)、建筑物的分布情况以及形状结构等。

该实施例中，将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加指的是将追踪轨迹图与GIS地图进行有效融合，便于确定卫星在不同位置所覆盖的区域范围。

该实施例中，目标经纬度是提前设定好的，用于从众多卫星中筛选出需要进行循环追踪的卫星，其中，目标经纬度是可以根据需求进行调整的。

该实施例中，循环跟踪指的是对卫星的飞行过程进行实时跟踪，从而便于确定卫星在不同时间点的位置情况。

上述技术方案的有益效果是：通过将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行结合，实现在GIS地图对卫星的实时位置进行标注，从而立体化展示地理信息包含外太空的情况，同时，通过标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理，提升了地图标注的实用性。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，如图2所示，步骤1中，获取卫星的两行轨道数据，包括：

步骤101：基于预设接收机接收不同卫星发射的卫星信号，并对所述卫星信号进行扩频处理以及模数转换处理，得到目标卫星信号，其中，不同卫星发射的卫星信号的频率不同；

步骤102：确定所述目标卫星信号的引导段，并对所述引导段进行解调，得到所述引导段对应的引导数据；

步骤103：将所述引导数据与预设卫星信号特征表进行匹配，确定所述引导数据对应的卫星的卫星编号，并基于所述卫星编号确定所述不同卫星的运行特征；

步骤104：基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据。

该实施例中，预设接收机是提前设定好的，用于接收不同卫生发射的卫星信号，并对接收到的卫星信号进行相应的信号处理。

该实施例中，扩频处理指的是增大接收到的卫星信号的频率，从而便于对卫星信号进行相应的模数转换或其他信号分析操作。

该实施例中，目标卫星信号指的是对接收到的初始卫星信号进行扩频处理以及模数转换处理后得到的卫星信号，该卫星信号可直接用于分析该卫星的种类、编号等。

该实施例中，引导段指的是用来表征该卫星信号所对应的信号类型、信号频段等，不同的卫星所发射的卫星信号对应不同的频段。

该实施例中，引导数据指的是将引导段进行解调后得到的文本数据。

该实施例中，预设卫星信号特征表是提前设定好的，内部存储有不通过卫星对应的引导段类型或引导段特征，并根据引导段对不同的卫星设定对应的编号。

该实施例中，运行特征指的是不同卫星在对应轨道上的运行速度以及运行方向等。

该实施例中，基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据指的是根据运行特征确定不同卫星的运行速度，根据卫星信号的引导段确定不同卫星的当前位置，从而实现对卫星两行轨道数据的确认。

上述技术方案的有益效果是：通过对接收到的卫星信号进行分析，实现根据卫星信号对当前卫星的种类以及编号进行确认，从而便于根据卫星编号确定不同卫星对应的两行轨道数据，为准确确定卫星的追踪轨迹图提供了便利。

实施例3：

在上述实施例2的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据，包括：

设定对所述两行轨道数据的刷新频率，并基于所述刷新频率控制预设采集程序对所述卫星的两行轨道数据进行自动采集；

将采集到的所述两行轨道数据进行整理，并将整理好的所述两行轨道数据在预设星历信息窗口进行显示；

基于显示结果对每一刷新频率采集到的两行轨道数据进行通报提醒。

该实施例中，刷新频率指的是获取卫星两行轨道数据的时间间隔，可以设定为1、5、10、20、30、60秒六种刷新频率，一般设定为1秒。

该实施例中，预设采集程序是提前设定好的，用于获取卫星的两行轨道数据，可以是专业的卫星监控系统。

该实施例中，将采集到的所述两行轨道数据进行整理指的是对两行轨道卫星数据进行格式规范化。

该实施例中，预设星历信息窗口是提前设定好的，用于显示不同时间点采集到的卫星的两行轨道数据。

上述技术方案的有益效果是：通过设定两行轨道数据采集的刷新频率，实现对卫星的两行轨道数据进行实时有效的采集，同时将采集到的两行轨道数据进行整理显示，便于实时查看卫星的运行情况，同时便于根据显示结果确定卫星的追踪轨迹图，为实现对卫星在不同时刻的位置进行标注提供了便利，同时也保障了标注的准确性。

实施例4：

在上述实施例3的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，将采集到的所述两行轨道数据进行整理，包括：

获取采集到的两行轨道数据，并对所述两行轨道数据进行预处理，得到所述两行轨道数据对应的内容以及字节数；

获取对所述两行轨道数据格式进行规范时所需的数据格式配置文件，并基于所述数据格式配置文件确定所述两行轨道数据对应的标准格式；

将所述两行轨道数据对应的内容以及字节数导入所述标准格式，得到所述标准格式的两行轨道数据，完成对所述两行轨道数据的整理。

该实施例中，预处理指的是对两行轨道数据进行排查，去除其中的数据确实片段以及数据异常片段。

该实施例中，数据格式配置文件指的是用来规范两行轨道数据格式的具体要求，用于对两行轨道数据的格式进行规范。

该实施例中，标准格式指的是两行轨道数据在国际上公认的表达形式，为三行，每一行代表卫星不同的运行数据以及运行情况。

上述技术方案的有益效果是：通过对两行轨道数据的格式进行规范化处理，便于确保根据规范化结果准确了解不同卫星的实时运行情况，从而实现对卫星追踪轨迹图进行准确的分析，为实现对卫星位置的标注提供了保障，同时也便于对卫星的紧急情况进行相应的预警处理。

实施例5：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤1中，基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图，包括：

步骤1011：获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的运行特征参数，其中，所述运行特征参数包括卫星轨道的交角以及卫星轨道偏心率；

步骤1012：基于所述特征参数确定所述卫星的初始轨道信息，同时，确定所述卫星的运动速度；

步骤1013：基于所述卫星的初始轨道信息以及运动速度确定所述卫星每天运动的圈数，并基于每天平均运行的时间导数确定所述卫星每天平均运动所造成的轨道偏移量；

步骤1014：基于所述轨道偏移量确定所述卫星的运动位置，并基于所述运动位置得到所述卫星的追踪轨迹图。

该实施例中，运行特征参数指的是卫星在绕行时与地球赤道之间形成的夹角以及卫星在轨道上的偏心率。

该实施例中，卫星轨道的交角指的是卫星的轨道面与地球赤道面之间的夹角。

该实施例中，卫星轨道偏心率指的是卫星椭圆轨道的中心点到地球的球心点的距离除以卫星轨道半长轴得到的数值。

该实施例中，初始轨道信息指的是根据交角以及偏心率构建的轨道，并没有考虑其他影响因素对卫星运行轨道的影响。

该实施例中，轨道偏移量指的是卫星在运动过程成受外界影响造成轨道改变的程度。

上述技术方案的有益效果是：通过两行轨道数据确定卫星的运行参数，并根据运行参数对卫星的运动特征以及在运动过程中与地球之间的相对关系进行准确判定，从而准确获取卫星在运动过程中的运动情况，确保最终得到的追踪轨迹图准确可靠，同时，也为保障了在GIS地图中进行地图标注的准确率。

实施例6：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤2中，将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位，包括：

获取卫星的追踪轨迹图以及GIS地图，并确定所述GIS地图对应的成像坐标系，且基于所述成像坐标系得到所述GIS地图每个像素点的坐标值，其中，所述追踪轨迹图至少为一张，且所述GIS地图中携带有经纬度标注；

基于所述坐标值对所述GIS地图中每个像素点进行识别，得到所述GIS地图的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息；

确定所述追踪轨迹图对应的目标坐标系，确定所述目标坐标系与所述成像坐标系的对应关系，并基于所述对应关系将所述追踪轨迹图转换至所述成像坐标系，得到目标追踪轨迹图；

基于所述成像做坐标系以及GIS地图的M个局部图像特征和M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点；

同时，确定所述追踪轨迹图中的前景图像以及背景图像，并分别确定所述前景图像与背景图像的像素值；

基于所述像素值确定所述前景图像与所述背景图像的颜色梯度，并基于所述颜色梯度对所述背景图像进行透明化处理，得到目标叠加追踪轨迹图；

基于所述叠加中心点将所述目标叠加追踪轨迹图与所述GIS地图进行叠加，得到目标叠加图，并基于所述目标叠加图确定所述目标叠加追踪轨迹图中卫星运行轨迹所对应的经纬度；

将所述卫星运行轨迹所对应的经纬度与预设经纬度范围进行比较，并基于比较结果对所述预设经纬度范围的卫星进行筛选，得到待定位卫星，其中，所述待定位卫星至少为一个；

基于所述预设经纬度范围确定目标辅助卫星定位功能的设备，并基于所述目标辅助卫星定位功能的设备获取所述待定位卫星的辅助卫星定位数据；

将所述辅助卫星定位数据发送至预设卫星定位系统，且所述预设卫星定位系统对接收到的辅助卫星定位数据进行分析，得到所述卫星的定位结果。

该实施例中，成像坐标系指的是GIS地图在成像时所依靠的坐标体系，不同成像方式对应的成像坐标系不同。

该实施例中，经纬度标注是为了便于对GIS地图中不同位置的图像所包含目标的实际地理位置进行确认。

该实施例中，局部图像特征指的是对GIS地图进行识别后，得到得GIS地图中不同位置上的图像特点，例如可以是某一区域的建筑物特点，也可以是某一区域的地势高低情况。

该实施例中，位置分布信息指的是不同局部区域特征在GIS地图中所在的位置信息。

该实施例中，目标坐标系指的是确定追踪轨迹图时所采用的成像坐标系，用于表征追踪轨迹图的成像规则。

该实施例中，目标追踪轨迹图指的是将追踪轨迹图的坐标系与GIS地图的坐标系进行统一后，得到最终的追踪轨迹图，且二者统一采用GIS地图的成像坐标系，从而便于将图像进行叠加。

该实施例中，叠加中心点指的是追踪轨迹图与GIS地图进行叠加时可以作为定位的叠加中心，根据该叠加中心点可实现在GIS地图中准确确定出追踪轨迹图中卫星轨迹所覆盖的区域范围。

该实施例中，前景图像指的是追踪轨迹图中不同卫星的轨道轨迹。

该实施例中，颜色梯度指的是前景图像与背景图像中像素点颜色存在的差异情况。

该实施例中，目标叠加追踪轨迹图指的是将追踪轨迹图中的背景图像进行透明化处理，只保留卫星的轨道轨迹所对应的图像。

该实施例中，目标叠加图指的是将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行叠加后得到的最终图像。

该实施例中，预设经纬度范围是提前设定好的，用于对运动的卫星进行筛选，是可以进行调整的。

该实施例中，待定位卫星指的是对运动的卫星根据经纬度进行筛选后，得到的在预设经纬度范围内的卫星。

该实施例中，目标辅助卫星定位功能的设备是提前设定好的，用于通过接收卫星的发射信号并对发射信号进行分析后，得到能够确定卫星位置的辅助定位数据。

该实施例中，辅助卫星定位数据指的是能够为确定卫星位置的数据，例如可以是卫星的运动速度、卫星所在的高度等。

该实施例中，预设卫星定位系统是提前设定好的，用于对辅助卫星定位数据进行分析，从而得到卫星的定位数据。

该实施例中，确定所述GIS地图对应的成像坐标系，包括：

获取地球在地球坐标系下的经度和维度，并基于所述经度和维度确定所述GIS地图成像时基准维度对应的纬圈半径，并基于所述纬圈半径计算所述GIS地图成像时的成像坐标系，具体步骤包括：

根据如下公式计算所述GIS地图成像时基准维度对应的纬圈半径：

其中，R表示所述GIS地图成像时基准维度对应的纬圈半径；δ表示误差因子，且取值范围为(0.02，0.05)；S表示地球椭球长半径值；D表示地球椭球短半径值；

表示基准维度值，且取值范围为(30°N，30°S)；

根据如下公式计算所述GIS地图成像时的成像坐标系：

其中，X表示成像坐标系的横轴；Y表示成像坐标系的纵轴；θ表示比例缩放系数，且取值范围为(0.7，0.9)；R表示所述GIS地图成像时基准维度对应的纬圈半径；γ表示地球在地球坐标系下的经度；

表示地球在地球坐标系下的纬度；ρ表示地球椭球的偏心率，且取值范围为(0，1)；

根据所述成像坐标系得到地球对应的GIS地图，同时将所述追踪轨迹图的目标坐标系转换至所述成像坐标系；

基于转换结果，将所述追踪轨迹图与所述GIS地图进行叠加，得到目标叠加图。

上述

取值小于1。

上述

取值大于0。

上述基准维度值指的是确定地球展开平面时，投影面与地球表面相切或相割的纬线对应的纬度值。

上述纬圈半径指的是基准维度对应的纬线形成的闭合圆形对应的半径值。

上述技术方案的有益效果是：通过将卫星的追踪轨迹图与GIS地图的坐标系进行统一，为实现将追踪轨迹图与GIS地图进行叠加提供了便利，其次，通过对GIS地图进行识别，确定图像特征，并根据图像特征以及追踪轨迹图确定二者的重合范围，从而实现对叠加中心点的确定，便于将二者进行准确有效的叠加，从而立体化展示地理信息包含外太空的情况，最后根据叠加结果对预设经纬度范围内的卫星进行筛选以及定位，为实现在GIS地图中对卫星的位置以及特殊区域的位置进行标注提供了便利以及保障。

实施例7：

在上述实施例6的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点，包括：

获取GIS地图中的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在GIS地图中的位置分布信息，并基于所述位置分布信息对所述M个局部图像特征进行标注；

基于标注结果分别对所述M个局部图像特征进行图像识别，得到所述M个局部图像特征对应的目标参考物，并基于GIS地图确定所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度；

基于所述目标叠加追踪轨迹图确定卫星对所述GIS地图中的覆盖区域，并将所述覆盖区域与所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度进行匹配，得到所述目标叠加追踪轨迹图在叠加时的叠加中心点。

该实施例中，目标参考物指的是局部图像特征中所包含的具有明显特点的建筑物或其他标志。

该实施例中，目标经纬度指的是目标参考物所对应的经纬度信息。

上述技术方案的有益效果是：通过对多个局部图像特征进行分析，实现对局部图像特征中参考物进行选取，同时通过确定卫星追踪轨迹图所覆盖的范围，实现对追踪轨迹图与GIS地图的叠加区域进行准确判定，提高了将卫星的追踪轨迹图与GIS地图进行叠加的准确性以及有效性，同时也为准确标注卫星的位置提供了保障，保障了根据标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理操作。

实施例8：

在上述实施例1的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，步骤3中，基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示，包括：

获取对目标经纬度范围内卫星的筛选和定位结果，并基于所述筛选和定位结果确定所述目标经纬度范围内卫星的目标编号信息；

基于所述目标编号信息确定与所述卫星对接的目标移动天线，并基于所述目标移动天线接收所述卫星发射的目标卫星信号；

确定所述目标移动天线接收所述目标卫星信号的测量角度，并确定在所述测量角度下所述目标卫星信号的信号强度值，同时，确定所述目标移动天线在基准角度下接收所述目标卫星信号的目标信号强度，其中，所述测量角度与基准角度包括俯仰角以及方位角；

基于所述信号强度值与所述目标信号强度值确定所述测量角度与所述基准角度的偏差值，并基于所述偏差值对所述目标移动天线的测量角度进行调整；

基于调整结果锁定所述卫星，并基于锁定结果控制目标移动天线对所述卫星进行循环跟踪，得到所述卫星的实时位置；

将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加后得到的图像进行网格切分得到N个网格地图数据，并分别确定所述N个网格地图数据的属性信息，其中，所述属性信息包括网格地图数据对应的区域性质以及网格地图数据对应的区域地势情况；

基于所述N个网格地图数据的属性信息以及卫星的目标编号信息分别确定对所述GIS地图中N个网格地图数据以及对所述卫星位置进行标注的标准规则以及标注方式，并基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注。

该实施例中，目标编号信息指的是卫星在发射前对应的命名或者编号，是已知的。

该实施例中，目标移动天线指的是用来接收卫星信号的天线。

该实施例中，目标卫星信号指的是不同卫星发射的信号，包括通讯信号、卫星观测信号等。

该实施例中，测量角度指的是目标移动天线在接收目标卫星信号时所对应的俯仰角度以及方位角。

该实施例中，基准角度指的是目标移动天线接收目标卫星信息对应的最佳角度。

该实施例中，目标信号强度指的是目标移动天线在基准角度下所接收的目标卫星的信号强度值。

该实施例中，网格地图数据指的是将追踪轨迹图与GIS地图叠加后得到的地图拆分成多个地图快，从而便于进行准确的地图标注。

该实施例中，属性信息指的是不同网格地图数据所对应的区域类型以及区域对应的地势情况，例如可以是军事基地、国家空间站所在位置等。

该实施例中，标注规则指的是对网格地图数据以及卫星位置进行标注采用的标注图像或是标注区域等。

上述技术方案的有益效果是：通过根据筛选和定位得到的卫星编号，实现对与该卫星对接的目标移动天线进行准确的锁定，同时，便于根据目标移动天线接收卫星信号的信号强度实现对目标卫星进行位置锁定以及循环跟踪，其次，将循环跟踪结果与GIS地图相结合，实现对卫星位置以及GIS地图中不同区域属性的地图快分别采用不同的标注方式进行标注，提高了对地图标注的针对性以及准确性，通过标注结果便于对卫星的紧急情况进行预警处理。

实施例9：

在上述实施例8的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注的标注结果，并确定所述标注结果对应的标注图标；

确定所述标注图标对应的标注区域，并确定所述标注区域的像素坐标范围；

确定所述像素坐标范围内像素点的分辨率，并将所述分辨率与预设分辨率进行比较；

若所述分辨率大于或等于所述预设分辨率，判定所述标注结果合格，并基于所述标注图像在所述GIS地图上显示标注结果；

否则，对所述像素坐标范围内像素点的分辨率进行处理，直至所述分辨率大于或等于所述预设分辨率时，显示所述标注结果。

该实施例中，标注图标指的是位置进行标注时采用的标注图像。

该实施例中，标注区域指的是标注图标能够在GIS地图中表述的区域范围。

该实施例中，预设分辨率是提前设定好的，用于判定标注结果是否能够清晰显示。

上述技术方案的有益效果是：通过确定标注结果对应的标注图标，并对标注图标所在区域的分辨率进行分析判断，确保能够将GIS地图中不同区域块以及卫星的实时位置的标注结果进行有效显示，从而便于在卫星接近或靠近特殊区域时进行相应的预警操作，提高了标注的实用性。

实施例10：

在上述实施例8的基础上，本实施例提供了一种基于卫星临空的地图标注方法，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注后的标注结果，并基于所述标注结果确定所述N个网格地图数据中的目标特殊地区对应的标记符号；

同时，基于所述标记符号以及标注结果实时检测所述卫星位置与所述目标特殊地区的位置关系，并基于所述位置关系判定所述卫星是否非法闯入所述目标特殊地区；

若所述卫星位置在所述目标特殊地区范围内，判定为非法闯入所述目标特殊地区，并基于预设报警方式进行报警提醒，同时，确定所述卫星进入所述目标特殊地区时间信息以及穿过所述目标特殊地区的时间信息，并对所述时间信息进行记录；

否则，实时监测所述卫星的实时位置的标注结果，直至完成管理终端的发布的监测任务。

该实施例中，目标特殊地区指的是GIS地图中表示特殊军事基地或具有高度保密等级的区域。

该实施例中，预设报警方式是提前设定好的，用于当卫星接近或闯入目标特殊地区时进行相应的报警操作。

上述技术方案的有益效果是：通过确定目标特殊地区的标记符号，并根据标记符号实时检测卫星位置与目标特殊地区的位置关系，且在卫星靠近目标特殊地区或闯入目标特殊地区时进行相应的报警操作，同时记录卫星闯入目标特殊地区的时间以及穿过目标特殊地区的时间，实现根据标注结果实时监控卫星的绕行情况，也便于对卫星的紧急情况进行预警处理。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图；

步骤2：将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位；

步骤3：基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示；

步骤2中，将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加，并基于所述GIS地图对目标经纬度范围内卫星进行筛选和定位，包括：

获取卫星的追踪轨迹图以及GIS地图，并确定所述GIS地图对应的成像坐标系，且基于所述成像坐标系得到所述GIS地图每个像素点的坐标值，其中，所述追踪轨迹图至少为一张，且所述GIS地图中携带有经纬度标注；

基于所述坐标值对所述GIS地图中每个像素点进行识别，得到所述GIS地图的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息；

确定所述追踪轨迹图对应的目标坐标系，确定所述目标坐标系与所述成像坐标系的对应关系，并基于所述对应关系将所述追踪轨迹图转换至所述成像坐标系，得到目标追踪轨迹图；

基于所述成像做坐标系以及GIS地图的M个局部图像特征和M个局部图像特征在所述GIS地图中的位置分布信息确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点；

同时，确定所述追踪轨迹图中的前景图像以及背景图像，并分别确定所述前景图像与背景图像的像素值；

基于所述像素值确定所述前景图像与所述背景图像的颜色梯度，并基于所述颜色梯度对所述背景图像进行透明化处理，得到目标叠加追踪轨迹图；

基于所述叠加中心点将所述目标叠加追踪轨迹图与所述GIS地图进行叠加，得到目标叠加图，并基于所述目标叠加图确定所述目标叠加追踪轨迹图中卫星运行轨迹所对应的经纬度；

将所述卫星运行轨迹所对应的经纬度与预设经纬度范围进行比较，并基于比较结果对所述预设经纬度范围的卫星进行筛选，得到待定位卫星，其中，所述待定位卫星至少为一个；

基于所述预设经纬度范围确定目标辅助卫星定位功能的设备，并基于所述目标辅助卫星定位功能的设备获取所述待定位卫星的辅助卫星定位数据；

将所述辅助卫星定位数据发送至预设卫星定位系统，且所述预设卫星定位系统对接收到的辅助卫星定位数据进行分析，得到所述卫星的定位结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，步骤1中，获取卫星的两行轨道数据，包括：

基于预设接收机接收不同卫星发射的卫星信号，并对所述卫星信号进行扩频处理以及模数转换处理，得到目标卫星信号，其中，不同卫星发射的卫星信号的频率不同；

确定所述目标卫星信号的引导段，并对所述引导段进行解调，得到所述引导段对应的引导数据；

将所述引导数据与预设卫星信号特征表进行匹配，确定所述引导数据对应的卫星的卫星编号，并基于所述卫星编号确定所述不同卫星的运行特征；

基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，基于所述运行特征以及所述卫星信号得到所述不同卫星的两行轨道数据，包括：

设定对所述两行轨道数据的刷新频率，并基于所述刷新频率控制预设采集程序对所述卫星的两行轨道数据进行自动采集；

将采集到的所述两行轨道数据进行整理，并将整理好的所述两行轨道数据在预设星历信息窗口进行显示；

基于显示结果对每一刷新频率采集到的两行轨道数据进行通报提醒。

4.根据权利要求3所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，将采集到的所述两行轨道数据进行整理，包括：

获取采集到的两行轨道数据，并对所述两行轨道数据进行预处理，得到所述两行轨道数据对应的内容以及字节数；

获取对所述两行轨道数据格式进行规范时所需的数据格式配置文件，并基于所述数据格式配置文件确定所述两行轨道数据对应的标准格式；

将所述两行轨道数据对应的内容以及字节数导入所述标准格式，得到所述标准格式的两行轨道数据，完成对所述两行轨道数据的整理。

5.根据权利要求1所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，步骤1中，基于所述两行轨道数据确定所述卫星的追踪轨迹图，包括：

获取卫星的两行轨道数据，并基于所述两行轨道数据确定所述卫星的运行特征参数，其中，所述运行特征参数包括卫星轨道的交角以及卫星轨道偏心率；

基于所述特征参数确定所述卫星的初始轨道信息，同时，确定所述卫星的运动速度；

基于所述卫星的初始轨道信息以及运动速度确定所述卫星每天运动的圈数，并基于每天平均运行的时间导数确定所述卫星每天平均运动所造成的轨道偏移量；

基于所述轨道偏移量确定所述卫星的运动位置，并基于所述运动位置得到所述卫星的追踪轨迹图。

6.根据权利要求1所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，确定所述目标追踪轨迹图与所述GIS地图的叠加中心点，包括：

获取GIS地图中的M个局部图像特征以及所述M个局部图像特征在GIS地图中的位置分布信息，并基于所述位置分布信息对所述M个局部图像特征进行标注；

基于标注结果分别对所述M个局部图像特征进行图像识别，得到所述M个局部图像特征对应的目标参考物，并基于GIS地图确定所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度；

基于所述目标叠加追踪轨迹图确定卫星对所述GIS地图中的覆盖区域，并将所述覆盖区域与所述目标参考物所在地图位置的目标经纬度进行匹配，得到所述目标叠加追踪轨迹图在叠加时的叠加中心点。

7.根据权利要求1所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，步骤3中，基于筛选和定位结果对所述卫星进行循环跟踪，确定所述卫星的实时位置，并在所述GIS地图上对所述实时位置进行标注显示，包括：

获取对目标经纬度范围内卫星的筛选和定位结果，并基于所述筛选和定位结果确定所述目标经纬度范围内卫星的目标编号信息；

基于所述目标编号信息确定与所述卫星对接的目标移动天线，并基于所述目标移动天线接收所述卫星发射的目标卫星信号；

确定所述目标移动天线接收所述目标卫星信号的测量角度，并确定在所述测量角度下所述目标卫星信号的信号强度值，同时，确定所述目标移动天线在基准角度下接收所述目标卫星信号的目标信号强度，其中，所述测量角度与基准角度包括俯仰角以及方位角；

基于所述信号强度值与所述目标信号强度值确定所述测量角度与所述基准角度的偏差值，并基于所述偏差值对所述目标移动天线的测量角度进行调整；

基于调整结果锁定所述卫星，并基于锁定结果控制目标移动天线对所述卫星进行循环跟踪，得到所述卫星的实时位置；

将所述追踪轨迹图与GIS地图进行叠加后得到的图像进行网格切分得到N个网格地图数据，并分别确定所述N个网格地图数据的属性信息，其中，所述属性信息包括网格地图数据对应的区域性质以及网格地图数据对应的区域地势情况；

基于所述N个网格地图数据的属性信息以及卫星的目标编号信息分别确定对所述GIS地图中N个网格地图数据以及对所述卫星位置进行标注的标注规则以及标注方式，并基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注。

8.根据权利要求7所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注的标注结果，并确定所述标注结果对应的标注图标；

确定所述标注图标对应的标注区域，并确定所述标注区域的像素坐标范围；

确定所述像素坐标范围内像素点的分辨率，并将所述分辨率与预设分辨率进行比较；

若所述分辨率大于或等于所述预设分辨率，判定所述标注结果合格，并基于所述标注图标在所述GIS地图上显示标注结果；

否则，对所述像素坐标范围内像素点的分辨率进行处理，直至所述分辨率大于或等于所述预设分辨率时，显示所述标注结果。

9.根据权利要求7所述的一种基于卫星临空的地图标注方法，其特征在于，基于所述标注规则以及标注方式分别对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注，包括：

获取对所述N个网格地图数据以及卫星位置进行标注后的标注结果，并基于所述标注结果确定所述N个网格地图数据中的目标特殊地区对应的标记符号；

同时，基于所述标记符号以及标注结果实时检测所述卫星位置与所述目标特殊地区的位置关系，并基于所述位置关系判定所述卫星是否非法闯入所述目标特殊地区；

若所述卫星位置在所述目标特殊地区范围内，判定为非法闯入所述目标特殊地区，并基于预设报警方式进行报警提醒，同时，确定所述卫星进入所述目标特殊地区时间信息以及穿过所述目标特殊地区的时间信息，并对所述时间信息进行记录；

否则，实时监测所述卫星的实时位置的标注结果，直至完成管理终端的发布的监测任务。

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