(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211044092.4 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 中国科学院长春光学精密机 械与物 理研究所 地址 130033 吉林省长 春市东南湖大路 3888号 (72)发明人 裴玉　高策　杨帅　徐焕　郭灏　 (74)专利代理 机构 长春众邦菁华知识产权代理 有限公司 2 2214 专利代理师 朱红玲 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 基于观测能效最优的光测设备空间目标测 量站址选取系统及方法 (57)摘要 基于观测能效最优的光测设备空间目标测 量站址选取方法， 涉及光电观测设备布站优化领 域， 解决现有站址选取方法仅针对固定弹道目标 观测， 而当待观测目标 弹道改变后则需要重新计 算最优站址等问题， 选取系统包括预设信息输入 单元、 目标轨道仿真单元、 可观测性评估 单元、 交 会仿真单元、 观测效能评估单元和站址推荐单 元； 本发明方法通过构建基于观测时长、 交会时 长及交会综合打分情况的待优化函数， 利用粒子 群优化算法， 在给定站址选取范围内进行迭代优 化， 最终给出一组选址的最优解， 为站址的最终 选择提供指导 意义。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115270643 A 2022.11.01 CN 115270643 A 1.基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取系统， 其特征是： 该系统包括 预设信息输入单元、 目标轨道仿真单元、 可观测性评估单元、 交会仿真单元、 观测效能评估 单元、 站址推荐单 元； 所述预设信息输入单元用于输入空间目标轨道信息、 各站点位置信息、 布设光测设备 的数量、 各台光测设备的探测能力、 预观测时间段信息、 备选站址位置或无备选站址时站址 选取的范围； 根据输入的备用站址及光测设备的数量， 通过遍历后给 出所有布站的信息； 所述目标轨道仿真单元根据 所述预设信 息输入单元中输入的空间目标轨道信 息， 仿真 出各空间目标在给定时间段内的目标轨道； 并通过坐标变化， 计算每个空间目标在观测时 间段内相对于各观测点的极坐标信息， 即： 方位、 俯仰、 距离值； 所述可观测性评估单元根据所述目标轨道仿真单元获得的各空间目标相对于各观测 点的极坐标信息以及根据太阳夹角、 不同天光背景下光测设备的作用距离， 对各时间点的 可观测性进行评估， 并记录在不同观测点下对 全部待观测空间目标的可观测弧段； 所述交会仿真单元根据所述可观测性评估单元获得的可观测弧段及预设信息输入单 元输入的站址位置， 计算每种布站方案的交会时长； 同时参照观测效能权重表统计不同交 会角度下的交会观测效能； 所述观测效能评估单元分别统计多种布站组合下， 对待观测 空间目标的观测总时长、 交会总时长以及交会综合评分， 获得最优的布 站选择。 2.根据权利要求1所述的基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取系统， 其特征在于： 还包括站址推荐 单元： 当预设信息输入单元未输入备选站址时， 则根据光测设 备数量信息， 在给定的站址 选取范围内进行选取。 3.基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取方法， 其特征是： 该方法通过 权利要求1 ‑2任意一项 所述的基于观测能效最优的光测设备 空间目标测量站址选取系统实 现， 该方法的具体过程如下： 步骤一、 计算各目标相对于站址的可观测弧段； 步骤二、 空间目标交会测量原理及交会总时长的计算； 步骤三、 不同交会角度下的观测效能权 重； 步骤四、 观测效能的综合衡量； 步骤五、 备选站址情况 下的站址推荐。 4.根据权利要求3所述的基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取方法， 其特征在于： 步骤一中， 根据预设信息输入单元输入的目标轨道信息、 各站 点位置信息及预 观测时间段信息， 采用目标轨道仿真单元通过SGP4/SDP4模型计算在给定的时间段内每一 个待观测空间目标相对于备选站址的方位、 俯仰、 距离值； 根据预设信息输入单元记录的设备作用距离， 初步计算每个观测点位上， 各空间目标 的可观测弧段； 采用可观测性评估单元根据太阳夹角、 不同天光背景下光测设备的作用距离， 计算最 终的可观测弧段。 5.根据权利要求4所述的基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取方法， 其特征在于： 步骤一中， 初步计算的可观测弧段， 保证设备作用距离大于目标距离及俯仰角 要求大于 0°。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270643 A 26.根据权利要求4所述的基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取方法， 其特征在于： 还包括在未给出备选站址时， 采用站址推荐单元在给定的站址选取范围内进 行备选站址选取的步骤， 对事 先规定的站址选取范围进 行网格化划分， 间隔10km， 网格的交 点处作为站址 选择的备选站址 。 7.根据权利要求4所述的基于观测能效最优的光测设备空间目标测量站址选取方法， 其特征在于： 步骤四中， 观测效能评估单 元使用的观测效能评价 函数如下： 式中， k为当前的方案编号， N 为本次评估使用的空间目标 数量； f1(i)的选值为0或1， 当前布站方案对空间目标i的单站观测总时长最长时， 该方案 取1， 其余布站方案取0； f2(i)选值为0或1， 当前布站方案对空间目标i的交会总时长最长时， 该布站方案 取1， 其 余布站方案取0； f3(i)选值为0或1， 当前布站方案对空间目标i的交会时长乘以对应交会角度区间的权 重， 最终加权的结果 最大时， 该布 站方案取1， 其 余布站方案取0； f3(i)由交会仿真单 元计算给 出； 对所有布站方案进行遍历统计后， 获得评分最高的布站方案， 该布站方案的选择则是 从观测效能最优角度考虑的最终布 站方案。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270643 A 3