技术特征：
1.一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1:建立地面区域目标对遥感卫星可见时间表；步骤2：根据所述地面区域目标对遥感卫星可见时间表确定拟覆盖的地面区域目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合o
′
tmin
；步骤3：根据优化目标对卫星集合o
′
tmin
中的卫星进行排序，依次使排序后的每颗卫星对当前剩余目标区域进行模拟拍摄，得到每颗卫星的拍摄条带并加入到覆盖方案中；所述当前剩余目标区域是指前一颗卫星将剩余目标区域与已经覆盖的条带相减后剩余的目标区域；步骤4：计算卫星集合o
′
tmin
中所有卫星对目标区域模拟拍摄后的剩余目标区域；步骤5：对所述剩余目标区域重复执行步骤1至3，直至所述剩余目标区域被全部覆盖或到达区域目标生命周期结束时间，输出覆盖方案f。2.根据权利要求1所述的覆盖方法，其特征在于，步骤2中确定地面区域目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合的确定方法是：步骤2.1：确定目标区域网格点集合；步骤2.2：根据所确定的目标区域网格点集合计算目标区域网格点在卫星轨道周期内的可见情况；步骤2.3：根据目标区域在卫星轨道周期内的可见情况，计算在时刻t时目标区域的可见卫星集合；步骤2.4：根据在时刻t时目标区域的可见卫星集合计算对目标区域可见的卫星集合和时间。3.根据权利要求2所述的覆盖方法，其特征在于，步骤2.1中确定目标区域网格点集合的方法是：将目标区域所覆盖的网格点作为网格点集合p，再通过卫星的轨道倾角和卫星最小幅宽从目标区域网格点集合p中选择特征网格点，形成特征网格点集合p',其中所述特征网格点是指过目标区域几何中心点的纬线，目标区域网格点集合p中距离上述纬线小于等于一个网格大小的网格点；p
′
＝{p
′1,p
′2,p
′3,...,p
′
n
}，n为特征网格点的数量。4.根据权利要求2所述的覆盖方法，其特征在于，步骤2.2中计算目标区域在卫星轨道周期内的可见情况的方法是：查询遥感卫星可见时间表，获得特征网格点p
′
i
|p
′
i
∈p
′
对所有卫星的可见时间表m
p
′
i
；则地面区域目标特征网格点集合p'对所有卫星的可见时间表集合m
p
′
为每个特征网格点的可见时间表的并集m
p
′
＝m
p
′1∪m
p
′2∪m
p
′3...∪m
p
′
n
|p
′
n
∈p
′
。5.根据权利要求2所述的覆盖方法，其特征在于，步骤2.3中计算在时刻t目标区域的可见卫星集合的方法是：步骤2.3.1:计算在时刻t对特征网格点p
′
i
具有可见机会的卫星集合；遍历特征网格点p
′
i
对所有卫星的可见时间表m
p
′
i
，m
p
′
i
中的每一个元素v
m
表示特征网格
点p
′
i
对卫星s
m
的可见时间，计算在时刻t特征网格点p
′
i
对卫星s
m
可见时间表基准时间t
0m
的偏移量t
′
；t
′
＝(t-t
0m
)/t
sm
，t
sm
为卫星s
m
的轨道回归周期，单位为天；如果t
′
∈d
m
|d
m
∈v
m
，那么卫星s
m
在时刻t对特征网格点p
′
i
可见，将卫星s
m
加入到在时刻点t对特征网格点p
′
i
可见的卫星集合s
p
′
i
，将p
′
i
加入到卫星s
m
在时刻点t可见网格点集合d
m
表示卫星s
m
对特征网格点基于时间t
0m
的在一个轨道周期内的可见偏移量，为小于轨道回归周期的若干自然数集合；步骤2.3.2:计算在时刻点t对区域目标具有可见机会的卫星集合。遍历m
p
′
中的每个元素，按照步骤2.3.1步骤执行计算可见卫星集合，那么在时刻点t对区域目标具有可见机会的卫星集合为每个特征网格点可见卫星集合的交集，表示为o
t
＝s
p
′1∩s
p
′2∩s
p
′2∩...∩s
p
′
n
。6.根据权利要求2所述的覆盖方法，其特征在于，步骤2.4中计算对区域目标最早可见的卫星集合和时间的方法是：如果结果o
t
中有元素，那么本次计算结束，对区域目标最早可见的卫星集合记为o
′
tmin
，最早可见时间记为t
min
；如果o
t
中没有元素，将t+1后赋值给t，重复步骤2.3计算，其中t+1≤t
e
，t
e
表示当前目标区域需要采集的时段的结束时间，1单位为天，表示1天，区域目标的可见集合o
t+1
，直到计算出o
t+1
中有元素，或时间条件不满足。7.根据权利要求1所述的覆盖方法，其特征在于，步骤3中所述优化目标是指：覆盖优先、时间优先、成像质量优先。8.根据权利要求7所述的覆盖方法，其特征在于，步骤3的具体方法是:步骤3.1：如果覆盖优先，对区域目标最早可见的卫星集合o
′
tmin
中的卫星按照卫星幅宽从大到小排序；如果时间优先，对o
′
tmin
按照降交点地方时从早到晚排序；如果成像质量优先，对o
′
tmin
按照分辨率从高到低进行排序；步骤3.2：依次遍历o
′
tmin
中的卫星，当前卫星标记为s
c
，以s
c
的轨道倾角作为倾斜角,通过s
c
在时刻t
min
的可见网格点p
′
c
|p
′
c
∈p
sctmin
创建直线l并加入直线集合l中，形成卫星s
c
轨道倾角作为倾斜角并且过可见网格点的直线集合l；步骤3.3：遍历l，计算直线l|l∈l与目标区域相交线段距离(如果相切相交线段长度为0)，找到最长的交线段，并以交线段端点为中心点，垂直于交线段，延长卫星s
c
幅宽的一半，生成包含四个顶点的条带q
sc
，如果条带顶点在区域目标内，那么延线段方向延长条带，直到四个顶点不在区域目标内,最后确定的条带标记为q
′
sc
，将该条带加入到覆盖方案f
′
中；步骤3.4：用目标区域和计算的条带区域求差，获得剩余未覆盖区域，再用o
′
tmin
中的其它卫星对未覆盖区域进行模拟拍摄计算覆盖条带，进而获得o
′
tmin
对区域的覆盖方案f
′
，并将方案f
′
加入到方案f中，如果没有剩余区域，那么f就是该区域多星覆盖方案并输出，如果存在剩余区域，转步骤4。9.一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖系统，其特征在于，包括以下步骤：遥感卫星可见时间表构建模块:用于建立地面区域目标对遥感卫星可见时间表；计算可见机会卫星模块：用于根据所述地面区域目标对遥感卫星可见时间表确定拟覆
盖的地面区域目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合o
′
tmin
；模拟拍摄条带覆盖模块：用于根据优化目标对卫星集合o
′
tmin
中的卫星进行排序，依次使排序后的每颗卫星对当前剩余目标区域进行模拟拍摄，得到每颗卫星的拍摄条带并加入到覆盖方案中；所述剩余目标区域是指前一颗卫星将剩余目标区域与已经覆盖的条带相减后剩余的目标区域；剩余目标区域计算模块：用于计算卫星集合o
′
tmin
中所有卫星对目标区域模拟拍摄后的剩余目标区域；覆盖方案输出模块：用于对所述剩余目标区域使用遥感卫星可见时间表构建模块、计算可见机会卫星模块、模拟拍摄条带覆盖模块进行计算，直至所述剩余目标区域被全部覆盖或到达区域目标生命周期结束时间，输出覆盖方案f。
技术总结
本发明提供了一种长时段大区域遥感卫星快速覆盖方法及系统，通过建立地面目标对遥感卫星可见时间表；确定拟覆盖的地面目标在其生命周期内最早有可见机会的卫星集合；对集合中的卫星进行排序，依次使排序后的每颗卫星对当前剩余目标区域进行模拟拍摄，得到每颗卫星的拍摄条带并加入到覆盖方案中；计算所有卫星对目标区域模拟拍摄后的剩余目标区域；重复执行前面步骤，直至剩余目标被全部覆盖，输出覆盖方案。通过预先建立可见时间表将实时计算转化为数据查询，根据优化目标对当天可见的卫星进行排序，然后对当天可见的卫星进行目标区域模拟拍摄，得到最早条带覆盖方案，通过缩小计算时段、计算资源来降低计算复杂度，提高计算性能。能。能。
技术研发人员：常中祥 闫旭涛 路帅
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/4/12