基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法及装置与流程

1.本发明涉及航天高分辨率光学遥感卫星任务规划领域，具体涉及一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法及装置。


背景技术：

2.传统的遥感卫星对地观测任务通常由地面发起，地面运控部门经过任务需求搜集、任务筹划、可见性计算、指令生成等环节，在境内或利用中继弧段将符合星地接口约定的任务上注至卫星。随着在轨卫星数量逐年增多、遥感卫星载荷种类愈加丰富、卫星应用模式逐步拓展、任务时效性要求逐渐提高，传统的星地大回路任务管控方式已经无法满足需求，对卫星的自主性要求进一步提升。
3.随着遥感卫星图像空间分辨率的提升，遥感图像应用范围越来越广泛，在交通行业利用亚米级高分辨率遥感图像可提取大范围路网信息。但目前对于路网信息的拍摄规划仍以人工制定拍摄计划方式，城市路网信息覆盖和更新需求大，光学遥感影像通常受云遮挡等影响，使影像中出现部分区域拍摄被遮挡或不清晰，导致路网信息提取时出现中断。
4.随着在轨卫星数量逐年增多、遥感卫星载荷种类愈加丰富、卫星应用模式逐步拓展、任务时效性要求逐渐提高，卫星任务规划能力有一定提升，但主要是针对卫星典型区域或典型目标影像的任务规划，路网相比目标区域具有较大的延伸性和连续性，对卫星任务规划要求较高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法及装置，能够解决用户对路网的快速获取需求的技术问题，利用已知的路网信息，综合考虑用户的观测任务和关心的重点观测区域，自动完成遥感卫星对需要更新和补充的路网信息进行成像任务规划的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的。
7.一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法，所述方法包括如下步骤：步骤s1：获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；步骤s2：对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；步骤s3：获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；步骤s4：基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；
步骤s5：基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。
8.优选地，所述步骤s1包括：获取已知路网信息；对所述已知路网信息和目标观测区域进行网格划分；对所述目标观测区域中的每个网格进行编号，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，所述目标观测区域为用户使用卫星所要拍摄的区域，所述路网拍摄标识用于指示网格在已知路网信息中是否已有遥感卫星的拍摄数据，所述路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件。
9.优选地，对所述目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定所述目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级，其中，首先根据用户需求确定，用户指定拍摄时限的待拍摄网格的第二拍摄优先级设定为高优先级；用户对拍摄时限没有要求的情况下，若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中不存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为中优先级；若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为低优先级；其中，拍摄时限由所述第一拍摄优先级确定。
10.优选地，所述步骤s4，包括：步骤s41：基于所述未来24小时后的星下点轨迹，获取所述待拍摄网格的卫星可观测时间窗口，将路网拍摄标识为和的待拍摄网格作为候选网格：所述路网拍摄标识表达为：其中，表示已有路网信息且不需再拍摄更新，表示已有路网信息但需再拍摄更新，表示无路网信息；步骤s42：所述候选网格的第二拍摄优先级及所述遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列t1。
11.优选地，所述步骤s5，包括：步骤s51：获取所述遥感卫星的观测约束条件，所述约束条件为：，其中t
mn
为从所述遥感卫星沿星下点轨迹运行时，拍摄所述第一网格序列中相邻两个候选网格所需时间，t为所述遥感卫星侧摆机动到成像所需的时间，m和n均为所述第一网格序列中的候选网格的编号，，n为所述第一网格序列中遥感卫星一次能够观测到的最多网格数量；步骤s52：构建目标模型，基于所述约束条件，对所述第一网格序列中的候选网格
进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2；步骤s53：将所述第二网格序列的初始序列按所述第二网格序列的初始序列中各网格对应的遥感卫星成像时间从低到高进行排序，得到所述第二网格序列；步骤s54：基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案，所述遥感卫星对地观测任务规划方案为按所述第二网格序列中各网格的成像时间生成包括多个任务的任务序列，每个任务与一个网格对应，每个任务包括网络编号、该网络的拍摄开始时间、拍摄结束时间以及所述遥感卫星的机动参数；其中，拍摄开始时间为t0，拍摄结束时间为，l为网格长度，v0为卫星飞行速度。
12.优选地，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2，包括：将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格数量最多的网格集合作为第二网格序列的初始序列：t2由以下公式获得：i,j,
…
,n为第二网格序列的初始序列中包含的候选网格编号，每个编号唯一对应一个网格，其中t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。
13.优选地，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2，包括：将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格对应的第二拍摄优先级数值最大的网格集合作为第二网格序列的初始序列，其中，高优先级数值设置为3，中优先级数值设置为2，低优先级数值设置为1；t2由以下公式获得：其中pi为编号为i的网格的第二拍摄优先级，t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。
14.优选地，所述步骤s3，所述遥感卫星的参数包括所述遥感卫星的位置、速度和轨道根数。
15.本发明所提供的一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划装置，所述装置包括：初始化模块：配置为获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；优先级确定模块：配置为对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；轨迹确定模块：配置为获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；
第一网格序列模块：配置为基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；任务模块：配置为基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。
16.有益效果：(1) 本发明相比现有任务规划方法，能够准确、有效地获取路网目标区域，降低任务规划人为操作的复杂性，大幅提升任务规划的有效性和时效性；(2) 本发明方法简单，易于实施；(3) 本发明能够根据遥感卫星自身的参数对任务规划的方式进行动态调整；(4) 本发明有效提升卫星任务规划的效率、提升卫星观测能力；(5) 本发明支持编辑，使用灵活。
附图说明
17.图1为本发明提供的基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法流程示意图；图2为本发明提供的基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法的一个实施例的示意图；图3为本发明提供的基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划装置的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
19.如图1所示，本发明提出了一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法，所述方法包括如下步骤：步骤s1：获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；步骤s2：对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；步骤s3：获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；步骤s4：基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；步骤s5：基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。
20.进一步地，所述待拍摄网格包括未拍摄的网格以及需要重新拍摄的网格。
21.所述步骤s1包括：获取已知路网信息；对所述已知路网信息和目标观测区域进行网格划分；对所述目标观测区域中的每个网格进行编号，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，所述目标观测区域为用户使用卫星所要拍摄的区域，所述路网拍摄标识用于指示网格在已知路网信息中是否已有遥感卫星的拍摄数据，所述路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件。
22.所述步骤s2：对所述目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定所述目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级，其中，首先根据用户需求确定，用户指定拍摄时限的待拍摄网格的第二拍摄优先级设定为高优先级；用户对拍摄时限没有要求的情况下，若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中不存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为中优先级；若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为低优先级；其中，拍摄时限由所述第一拍摄优先级确定。
23.进一步地，所述步骤s3，所述遥感卫星的参数包括所述遥感卫星的位置、速度和轨道根数。
24.所述遥感卫星轨道预报模型为本领域通用的遥感卫星轨道预报模型。
25.所述步骤s4，包括：步骤s41：基于所述未来24小时后的星下点轨迹，获取所述待拍摄网格的卫星可观测时间窗口，将路网拍摄标识为和的待拍摄网格作为候选网格：所述路网拍摄标识表达为：其中，表示已有路网信息且不需再拍摄更新，表示已有路网信息但需再拍摄更新，表示无路网信息。
26.步骤s42：所述候选网格的第二拍摄优先级及所述遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列t1。
27.进一步地，所述基于所述候选网格的第二拍摄优先级及所述遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列，是将所述目标观测区域中各待拍摄网格基于第二拍摄优先级按由高至低排序，同优先级的待拍摄网格基于所述遥感卫星飞行方向排序。
28.本实施例中，所述遥感卫星飞行方向表征卫星拍摄先后顺序。高优先级在拍摄时不存在时顺延。
29.所述步骤s5，包括：步骤s51：获取所述遥感卫星的观测约束条件，所述约束条件为：
，其中t
mn
为从所述遥感卫星沿星下点轨迹运行时，拍摄所述第一网格序列中相邻两个候选网格所需时间，t为所述遥感卫星侧摆机动到成像所需的时间，m和n均为所述第一网格序列中的候选网格的编号，，n为所述第一网格序列中遥感卫星一次能够观测到的最多网格数量；步骤s52：构建目标模型，基于所述约束条件，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2；可选地，将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格数量最多的网格集合作为第二网格序列的初始序列：t2由以下公式获得：i,j,
…
,n为第二网格序列的初始序列中包含的候选网格编号，每个编号唯一对应一个网格，其中t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。
30.可选地，将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格对应的第二拍摄优先级数值最大的网格集合作为第二网格序列的初始序列，其中，高优先级数值设置为3，中优先级数值设置为2，低优先级数值设置为1；t2由以下公式获得：其中pi为编号为i的网格的第二拍摄优先级，t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。
31.步骤s53：将所述第二网格序列的初始序列按所述第二网格序列的初始序列中各网格对应的遥感卫星成像时间从低到高进行排序，得到所述第二网格序列；步骤s54：基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案，所述遥感卫星对地观测任务规划方案为按所述第二网格序列中各网格的成像时间生成包括多个任务的任务序列，每个任务与一个网格对应，每个任务包括网络编号、该网络的拍摄开始时间、拍摄结束时间以及所述遥感卫星的机动参数；其中，拍摄开始时间为t0，拍摄结束时间为，l为网格长度，v0为卫星飞行速度。
32.如图2所示，结合具体实施例说明本发明的基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法。
33.s1 、获取已知路网信息，具体存储格式为基于地理信息的路网图层，图层包含地理板块属性和行政归属地信息。
34.采用等经纬度的方式将路网图层进行网格划分，划分范围是从赤道向两极，从经度180
°
起，自西向东，纬差10角秒，经差10角秒。
35.网格编号采用直接顺序编号的方式，使用30位二进制数标识。
36.s2、 对带有编号的网格设置“路网拍摄标识”和“路网拍摄属性”。
37.具体的，在时刻t编号为n的网格,其路网拍摄标识表达为：
（1）在式（1）中，表示已有路网信息且不需再拍摄更新，表示已有路网信息但需再拍摄更新，表示无路网信息。
38.在时刻t编号为n的网格，其观测属性的表示方式如下：（2）在式（2）中，l为需要重新拍摄的等级（此区域不存在道路信息则等级为0，此区域可能有道路信息则等级为1，此区域有道路信息则等级为2），取值为正整数，等级越高表示对此区域进行拍摄的需求越强烈，即拍摄优先级越高，l的等级定义可按需进行增强或删减。
39.区域l等级的判断是基于地表类型或已知路网信息，如水域、沙漠等不存在道路信息或不需要提取路网信息的场景可认定为等级0；此区域的相邻区域的相邻边界有路网信息，且道路信息具有延续性，则此区域等级可判定为2；此区域不为水域或沙漠等单一场景，且相邻区域的相邻边界无路网信息，不能确定此区域是否有路网信息，则此区域等级可判定为1；对于未拍摄过（无遥感影像）且无已知路网信息的区域，根据用户需求可将等级定义为0或1或2。
40.requirement为拍摄条件，拍摄条件为太阳高度角大于20度、云层覆盖比例低于50%。
41.所有网格的“路网拍摄标识”和“路网拍摄属性”均支持修改。
42.获取当前时刻所有取值为和的网格，作为需拍摄的网格集合。
43.s3、利用当前的卫星位置、速度和轨道根数，进行轨道预报和计算，获取未来24小时的星下点轨迹。
44.s4、根据所述未来24小时星下点轨迹和拍摄等级l不为0的网格集合，计算网格集合中各网格的可见时间窗口。
45.s5、根据遥感卫星使用约束和限制确定任务规划约束条件。这些基本约束支持修改。根据这些约束条件，结合网格的拍摄属性和拍摄收益进行决策，获得下一时刻待拍摄的网格。
46.假设第i个网格的拍摄收益为ui,则ui的计算方法如下：若此网格在用户上注观测任务的区域内且该观测任务优先级为高，则ui加3；若此网格在用户上注观测任务的区域内且该观测任务优先级为低，则ui加2；若此网格不在用户上注观测任务的区域内，但在卫星通过机动可观测范围内，则ui加1。
47.对所有未观测网格的观测收益ui进行排序，在满足任务规划基本约束条件下，按照ui取值从大到小的顺序选取网格作为下一时刻待观测的网格。
48.s6、对于待观测网格的任务，生成动作序列及其开始执行时刻。
49.s7、本次观测任务执行后，对陆地区域网格的观测标识进行更新。具体的，根据本次观测覆盖的网格，将对应网格的“观测标识”xn赋值为x1或。
50.本发明还提供了一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划装置，如图3所示，所述装置包括：初始化模块：配置为获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；优先级确定模块：配置为对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；轨迹确定模块：配置为获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；第一网格序列模块：配置为基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；任务模块：配置为基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。
51.以上的具体实施例仅描述了本发明的设计原理，该描述中的部件形状，名称可以不同，不受限制。所以，本发明领域的技术人员可以对前述实施例记载的技术方案进行修改或等同替换；而这些修改和替换未脱离本发明创造宗旨和技术方案，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤s1：获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；步骤s2：对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；步骤s3：获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；步骤s4：基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；步骤s5：基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1包括：获取已知路网信息；对所述已知路网信息和目标观测区域进行网格划分；对所述目标观测区域中的每个网格进行编号，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，所述目标观测区域为用户使用卫星所要拍摄的区域，所述路网拍摄标识用于指示网格在已知路网信息中是否已有遥感卫星的拍摄数据，所述路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定所述目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级，其中，首先根据用户需求确定，用户指定拍摄时限的待拍摄网格的第二拍摄优先级设定为高优先级；用户对拍摄时限没有要求的情况下，若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中不存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为中优先级；若所述目标观测区域中的待拍摄网格与所述已知路网信息的网格对应，且对应的所述已知路网信息的网格的路网拍摄标识指示该网格在已知路网信息中存在遥感卫星的拍摄数据，则所述待拍摄网格的第二拍摄优先级为低优先级；其中，拍摄时限由所述第一拍摄优先级确定。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤s4，包括：步骤s41：基于所述未来24小时后的星下点轨迹，获取所述待拍摄网格的卫星可观测时间窗口，将路网拍摄标识为和的待拍摄网格作为候选网格：所述路网拍摄标识表达为：
其中，表示已有路网信息且不需再拍摄更新，表示已有路网信息但需再拍摄更新，表示无路网信息；步骤s42：所述候选网格的第二拍摄优先级及所述遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列t1。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤s5，包括：步骤s51：获取所述遥感卫星的观测约束条件，所述约束条件为：，其中t
mn
为从所述遥感卫星沿星下点轨迹运行时，拍摄所述第一网格序列中相邻两个候选网格所需时间，t为所述遥感卫星侧摆机动到成像所需的时间，m和n均为所述第一网格序列中的候选网格的编号，，n为所述第一网格序列中遥感卫星一次能够观测到的最多网格数量；步骤s52：构建目标模型，基于所述约束条件，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2；步骤s53：将所述第二网格序列的初始序列按所述第二网格序列的初始序列中各网格对应的遥感卫星成像时间从低到高进行排序，得到所述第二网格序列；步骤s54：基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案，所述遥感卫星对地观测任务规划方案为按所述第二网格序列中各网格的成像时间生成包括多个任务的任务序列，每个任务与一个网格对应，每个任务包括网络编号、该网络的拍摄开始时间、拍摄结束时间以及所述遥感卫星的机动参数；其中，拍摄开始时间为t0，拍摄结束时间为，l为网格长度，v0为卫星飞行速度。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2，包括：将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格数量最多的网格集合作为第二网格序列的初始序列：t2由以下公式获得：i,j,
…
,n为第二网格序列的初始序列中包含的候选网格编号，每个编号唯一对应一个网格，其中t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列的初始序列t2，包括：将所述第一网格序列中满足所述约束条件的、且候选网格对应的第二拍摄优先级数值最大的网格集合作为第二网格序列的初始序列，其中，高优先级数值设置为3，中优先级数值设置为2，低优先级数值设置为1；t2由以下公式获得：
其中p
i
为编号为i的网格的第二拍摄优先级，t
i,j
为拍摄所述第一网格序列中编号为i至编号为j的候选网格所需时间。8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤s3，所述遥感卫星的参数包括所述遥感卫星的位置、速度和轨道根数。9.一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划装置，其特征在于，所述装置包括：初始化模块：配置为获取已知路网信息；对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分，设置每个网格的路网拍摄标识和路网拍摄属性，目标观测区域为用户使用遥感卫星所要拍摄的区域，路网拍摄属性用于指示网格的第一拍摄优先级和拍摄条件；优先级确定模块：配置为对目标观测区域中的各个网格与已知路网信息的网格进行匹配，确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；轨迹确定模块：配置为获取遥感卫星的参数，建立用于预测所述遥感卫星在未来24小时后的星下点轨迹遥感卫星轨道预报模型；第一网格序列模块：配置为基于所述未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；任务模块：配置为基于所述遥感卫星的观测约束条件，基于目标模型对所述第一网格序列中的候选网格进行删减，形成第二网格序列，基于所述第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。

技术总结
本发明公开了一种基于路网引导的遥感卫星对地观测任务规划方法及装置，所述方法包括：对已知路网信息和目标观测区域进行网格划分；确定目标观测区域中待拍摄网格的第二拍摄优先级；基于未来24小时后的星下点轨迹从所述待拍摄网格中确定若干个候选网格，基于所述候选网格的第二拍摄优先级及遥感卫星的飞行方向对各候选网格排序，得到第一网格序列；基于遥感卫星的观测约束条件，形成第二网格序列，生成遥感卫星对地观测任务规划方案。本发明的方法，能够准确、有效地获取路网目标区域，降低任务规划人为操作的复杂性，大幅提升任务规划的有效性和时效性。的有效性和时效性。的有效性和时效性。


技术研发人员：潘腾 崔玉萍 郭倩蕊 侯芸 关晖 张蕴灵 刘红雨 董元帅 陈曦
受保护的技术使用者：中国公路工程咨询集团有限公司 中咨数据有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/9/13