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龙图腾网获悉长光卫星技术股份有限公司申请的专利一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115879274B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211361180.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法是由崔源伯;任颢;刘东宸;贺小军;邹吉炜设计研发完成，并于2022-11-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法在说明书摘要公布了：本发明是一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法。本发明涉及卫星星务管理、姿态控制及轨道确定领域，解决现有地面规划方法耗费人力物力大、规划过程繁琐以及卫星资源利用率低等问题，本发明首先应用地面轨迹解析方法划定卫星观测范围，初步筛选出规划周期内可能成像点；进而预估业务参数，较精确地估算可覆盖目标点的成像侧摆角、过顶时间窗口及载荷配置参数；最后通过基于优先级的序列填充算法规划最优成像方案。本发明所述的星上自主规划方法，无需消耗大量人力物力，充分利用卫星成像资源，在自主规划程序中输入目标库、卫星当前位置速度轨道信息及对应UTC时间，运行自主规划方法，快速准确地完成多目标点的自主成像任务规划。

本发明授权一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法在权利要求书中公布了：1.一种近圆轨道成像卫星自主任务规划方法，其特征是：所述方法包括以下步骤： 步骤1：设定卫星初始的轨道信息和4096点目标经纬度信息；所述卫星初始的轨道信息，包括卫星在轨任意时刻，该时刻卫星的位置及速度； 步骤2：根据步骤1的卫星初始的轨道位置，使用解析法计算星下点轨迹，获取卫星在轨观测范围，然后采用同纬度线比对经度算法筛选可成像目标点； 具体为： 已知ΔL1,ΔL2,ΔL3,首先判定目标点在轨迹的左侧还是右侧，然后依据下式作为条件进行判断： 满足上式其中之一的即判定对该点成像，否则不能成像；对所有目标点依次进行成像判定； 步骤3：预测步骤2所筛选目标点的业务参数，包括成像侧摆角、过顶时间窗口及载荷配置参数； 所述步骤3具体为： 步骤3.1：预测步骤2所筛选目标点的业务参数，包括成像侧摆角、过顶时间窗口及载荷配置参数；采用侧摆角度预测方法，根据侧摆成像时卫星与地面目标点的几何关系计算成像侧摆角，设定S点为卫星成像点，P点为地面目标点，R点为卫星在地平面的投影点，H为轨道高度，θ为卫星侧摆角度，Re为地球半径； 确定卫星侧摆角θ需要利用的卫星成像点坐标b1,l1，确定R点的经纬度坐标同样为b1,l1，在预存P点坐标b2,l2已知的情况下，由半正矢公式计算PR两点的球面距离dPR通过下式表示： PR两点间的直线距离LPR通过下式计算得出： 推导出卫星侧摆角θ如下： θ＝tan-1LPRH 步骤3.2：采用过顶时间窗口预测方法，当不考虑卫星前后侧摆时，通过求解卫星的过顶时间预估过顶时间窗口，在大地坐标系下，在轨卫星过顶时刻与目标点的距离为最小值，卫星与目标点的距离LSP通过下式表示为： 由于H近似为定值，求解LSP的极小值即为求解在轨dPR的最小值，其唯一解记为b0,l0； 已知卫星经过升交点时刻为t0，轨道倾角为i，近圆轨道地心纬度φ’通过如下方程计算： φ’＝arcsinsinnt-t0sini 其中，n表示卫星围绕地球运动的平均角速度，记μ为地心引力常数，a为卫星轨道的长半径，则n表示为： 步骤3.3：采用载荷参数预测方法，卫星成像载荷参数和成像时刻的太阳高度角相关，根据正弦公式、边的余弦公式及第一五元素公式推导出太阳高度角A的计算公式如下： 其中，b为目标点的纬度，t’,δ’为在轨太阳在时角坐标系下的位置； 根据预测的太阳高度角区间，自主配置载荷参数包括PGA增益、积分级数以及行转移时间； 所述步骤3.2中为提高计算精度，考虑地球扁率f＝1298.257，得到地理纬度b’与地心纬度φ的转换关系为： 将纬度解b0带入，求解目标点成像中心时刻，根据载荷幅宽及图像切片大小实际约束，计算出卫星成像时间窗口； 步骤4：将步骤3计算的业务参数，通过基于优先级的序列填充算法，自主规划最优成像方案并执行； 所述步骤4具体为： 基于优先级的序列填充算法以目标优先级为强约束，在算法执行初期即将可覆盖目标集合按照优先级分类，先规划出最高优先级目标的成像序列，然后依次将各低优先级目标序列按照约束条件插入最高优先级序列，最后从多个可行序列中选取最优序列。

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