遥感卫星对区域目标可见窗口的半解析快速算法

遥感卫星对区域目标的可见窗口计算是卫星观测任务的重要基础,高精度、高效率的求解算法对卫星观测任务规划具有重要意义.该文提出了一种针对区域目标快速计算可见窗口的半解析方法.该方法利用空间几何关系,将所有卫星视场投影与区域目标的边界描述为大圆弧或普通圆弧,得到区域边界相交判定方法;针对圆锥和矩形视场,得出解析判断可见性的条件;利用该解析判断条件,可快速判断卫星在每个离散时间步长下对区域目标的可见性;最后利用二分搜索快速计算精确的区域目标可见窗口.数值算例表明:该算法具有高精度与高效率,相较于商用软件STK,可见窗口持续时间相对误差在0.1％量级;在计算速度上,较传统传播算法提升105倍,较现有快速算法平均速度提升近1000倍.