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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利敏捷卫星对地观测时间窗口计算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：CN119166972B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202411307637.5，技术领域涉及：G06F17/17；该发明授权敏捷卫星对地观测时间窗口计算方法是由邱实;徐龙威;吴凡;刘明;赵浩天;奚瑞辰设计研发完成，并于2024-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本敏捷卫星对地观测时间窗口计算方法在说明书摘要公布了：一种敏捷卫星对地观测时间窗口计算方法，属于卫星对地观测技术领域。本发明针对现有通过轨道递推计算敏捷卫星对地观测时间窗口的方法由于计算量大而难以实现在轨长时间任务规划的问题。包括根据对地观测卫星的轨道六根数和飞行时间，考虑J2摄动进行轨道递推，考虑地球自转影响将位置矢量转化为地理经纬度，建立星下点轨迹关于时间的解析表达式；根据卫星星下点轨迹表达式，筛选出与地面目标纬度相等的时刻，并判断此时是否满足相对距离约束，从而估计出具备观测条件的时刻；根据卫星指向目标的相对位置矢量计算观测姿态角，考虑最大滚转角和俯仰角约束，在估计时刻附近迭代求解过顶时刻和观测时间窗口。本发明用于计算卫星对地观测时间窗口。

本发明授权敏捷卫星对地观测时间窗口计算方法在权利要求书中公布了：1.一种敏捷卫星对地观测时间窗口计算方法，其特征在于，包括： 根据对地观测卫星的轨道六根数初值和飞行初始时刻，考虑J2摄动进行轨道递推，得到t时刻卫星轨道六根数；基于t时刻卫星轨道六根数计算得到t时刻对地观测卫星的地心惯性坐标系下位置矢量和地心惯性坐标系下速度矢量； 由地心惯性坐标系下位置矢量计算得到对地观测卫星的地心固连坐标系下位置矢量；将地心固连坐标系下位置矢量转化为由地理经度和地理纬度表示的星下点，得到星下点轨迹关于时间的解析表达式； 基于星下点轨迹关于时间的解析表达式，筛选出星下点与地面目标纬度相等的所有时刻；再基于筛选的所有时刻计算对应的星下点与地面目标的半正矢距离；将半正矢距离小于设定距离阈值时对应的时刻作为存在可见时间窗口的估计时刻； 由估计时刻对地观测卫星的地心惯性坐标系下位置矢量和地心惯性坐标系下速度矢量计算对地观测卫星在轨道坐标系下的三轴单位向量，再计算得到估计时刻星下点与地面目标相对位置矢量在轨道坐标系下的投影；结合对地观测卫星姿态角得到估计时刻目标滚转角和目标俯仰角的表达式；对目标俯仰角表达式采用数值方法迭代得到过顶时刻，再基于过顶时刻确定目标滚转角；将目标滚转角满足最大滚转角约束时对应的过顶时刻作为存在观测时间窗口的选定过顶时刻； 基于观测时间窗口的起止时刻约束迭代计算得到选定过顶时刻对应的观测时间窗口，并作为最终敏捷卫星对地观测时间窗口； 存在可见时间窗口的估计时刻的确定方法为： 计算半正矢距离d： 式中为星下点与地面目标的当前地理纬度差，为星下点的当前地理纬度，为地面目标的当前地理纬度；Δλ为星下点与地面目标的当前地理经度差；为地球赤道半径； 若半正矢距离d小于设定距离阈值，则将当前时刻作为估计时刻。

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