一种光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法与流程

本发明属于卫星成像任务分析与姿态控制领域，具体涉及一种光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法。

背景技术：

高敏捷姿态机动能力是光学遥感卫星的重要发展方向之一，传统的敏捷光学遥感卫星(以下简称敏捷卫星)是在成像前通过敏捷姿态机动快速调整姿态指向以将卫星相机光轴指向观测目标，成像后也通过敏捷姿态机动实现姿态快速复位或指向下一个观测目标，但是在成像过程中传统敏捷卫星是不进行姿态机动的，而仍然是传统的被动推扫成像。

具有动中成像能力的光学遥感卫星是新一代敏捷卫星，不仅具备传统敏捷卫星成像前和成像后快速姿态机动的能力，而且在成像过程中也可实现边姿态机动边成像的能力。动中成像可以实现姿态主动回扫点目标成像、非沿迹条带主动扫描成像、同轨多条带快速拼接成像、单一点目标高频次多角度成像等全新成像模式，能够显著提升光学遥感卫星观测任务的执行能力和多样化、灵敏化的应用能力。

与传统光学遥感卫星，包括传统敏捷卫星的被动推扫成像方式相比，光学遥感卫星动中成像方式下卫星的任务规划和姿态控制都有非常显著的改变，主要体现在以下几个方面：

(1)卫星成像过程的姿态控制由固定姿态变为运动姿态，对姿态控制与任务规划的协同性提出了明确要求；

(2)卫星对同一目标的访问时间窗从固定时间窗变为活动时间窗，增加 了卫星动中成像任务规划和姿态控制优化目标的不确定性；

(3)动中成像的任务要求从简单的覆盖范围指标向更广泛、紧耦合的成像性能和应用能力指标拓展，对任务要求的解耦合处理显著提升了动中成像任务规划和姿态控制的难度。

上述光学遥感卫星动中成像方式与被动推扫成像方式的差异，使得传统的被动推扫成像方式下，主要以目标访问覆盖性为优化目标、轨道参数为约束条件的任务规划方法，以及固定姿态指向的姿态控制方法都难以适用。因此需要研究和设计新的适用于动中成像方式的任务规划与姿态控制方法。

目前已有一些光学遥感卫星机动成像姿态控制方面的技术研究成果公开发表，主要包括：

(1)专利“一种敏捷卫星在轨机动成像任务实现方法”，ZL201210253812.8，航天东方红卫星有限公司，提出了一种卫星机动成像指令上注和星上计算机控制方法，可用于动中成像卫星姿态控制，但该成果没有对如何将观测任务要求转化为卫星控制指令和星上计算机控制的依据；

(2)专利“一种用于敏捷卫星动态成像的姿态调整方法”，ZL201310028956.8，航天东方红卫星有限公司，提出了一种利用敏捷卫星动中成像实现姿态调整过程中的大幅宽成像方法，但该成果不适用于点目标观测任务规划与姿态控制；

(3)专利申请“一种新型敏捷卫星机动中成像方法”，201410163903.1，航天东方红卫星有限公司，提出了一种基于已知地物成像特征点地理位置计算敏捷卫星机动成像过程姿态角的方法，但没有说明地物成像特征点地理位置如何获取，也没有说明观测任务要求与地物成像特征点位置确定间的关系；

(4)专利申请“一种姿态机动的轨迹规划方法”，201410515853.9，北京控制工程研究所，提出了一种根据卫星姿态机动初始姿态四元数和目标姿态四元数进行卫星多轴最短姿态机动轨迹路径规划方法，可用于动中成像卫星姿态控制，但该成果的重点在于对卫星控制机构姿态控制方法的说明，没 有涉及如何从观测任务要求出发计算姿态控制所要求参数的方法；

(5)专利申请“一种敏捷卫星成像过程姿态机动规划方法”，201510257857.6，北京空间飞行器总体设计部，提出了一种基于敏捷卫星机动成像起始点、终止点及其对应时间和轨道参数的成像过程姿态计算方法，可用于动中成像卫星姿态控制，但没有说明如何获取敏捷卫星动中成像起始点、终止点及其对应时间等参数，也没有说明如何将用户对观测任务的要求转化为卫星姿态控制参数；

总之，以上技术成果主要关注机动成像时卫星本身的姿态如何确定和控制，而对卫星成像任务规划所需的观测任务要求则一般视为观测目标起始点、终止点或特征点已知。主要存在以下问题：缺乏观测任务规划与卫星姿态控制之间定量耦合关系模型的构建，难以实现任务规划与卫星姿态控制之间的有效结合。

技术实现要素：

技术问题：在一定程度上，实现任务规划与卫星姿态控制之间的有效结合。

有鉴于此，本发明实施例提供一种光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法，解决上述技术问题。

问题的解决方案：

本发明提供了一种光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法，包括步骤:

获取卫星对点目标观测任务中心点成像的时刻、摄站点位置、姿态指向参数和卫星轨道坐标参数序列；

计算卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度和相机积分时间；

基于相机积分时间,对关联参数进行处理得到卫星对观测任务中心点成 像时刻的摄影点扫描地速,并作其作为恒定扫描地速；

基于恒定扫描地速,求解观测任务路径摄影点地理位置参数序列和对应的成像时刻；

计算观测任务各个成像时刻的姿态滚动角参数、姿态俯仰角参数、姿态偏航角参数和相应的角速度参数,并在此基础上完成动中成像姿态模型的建立。

本发明还提供了一种使用本发明任一公开的光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法的动中成像姿态模型，包括：

基础参数获取模块，用于获取卫星对点目标观测任务中心点成像的时刻、摄站点位置、姿态指向参数和卫星轨道坐标参数序列；

相机相关参数计算模块，用于计算卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度和相机积分时间；

扫描地速模块，用于基于相机积分时间,对关联参数进行处理得到卫星对观测任务中心点成像时刻的摄影点扫描地速,并作其作为恒定扫描地速；

观测任务计算模块，用于基于恒定扫描地速,求解观测任务路径摄影点地理位置参数序列和对应的成像时刻；

动中成像姿态模型构建模块，用于计算观测任务各个成像时刻的姿态滚动角参数、姿态俯仰角参数、姿态偏航角参数和相应的角速度参数,并在此基础上完成动中成像姿态模型的建立。

采用上述技术方案，本发明可在一定程度上取得下述技术效果：

本发明给出了点目标观测任务光学遥感卫星动中成像任务规划和姿态控制的技术实现途径。本发明可将点目标观测任务要求转化为观测任务参数，并进一步转化为卫星姿态控制参数，为面向点目标观测任务的光学遥感卫星动中成像的任务规划和姿态控制提供了技术实现途径；

同时，本发明解决了光学遥感卫星动中成像姿态控制与点目标观测任务要求脱节、可实现性差的问题。现有公开发表的技术成果虽然给出了光学遥感卫星动中成像过程的姿态控制方法，但这些方法所描述的姿态控制所需的 约束条件是默认或直接设定的，而与点目标观测任务实际要求脱节，因此在实际的光学遥感卫星动中成像任务规划和姿态控制过程中不具有可实现性。本发明建立了点目标观测任务与光学遥感卫星动中成像过程姿态控制的量化关系模型，为光学遥感卫星动中成像执行点目标观测任务提供了技术手段；

并且，本发明可以充分发挥光学遥感卫星动中成像的使用效能。本发明的设计方法打通了光学遥感卫星动中成像中卫星端姿态控制与应用端观测任务要求的技术链条，为将光学遥感卫星动中成像工作能力转化为实际的观测任务效用提供了技术途径，可以充分发挥光学遥感卫星动中成像的使用效能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体流程图；

图2为动中成像的姿态主动回扫点目标成像模式示意图；

图3为动中成像的姿态主动正扫点目标成像模式示意图；

图4是本发明动中成像姿态模型的示意图。贯穿附图，应该注意的是，相似的标号用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

提供以下参照附图的描述来帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。以下描述包括帮助理解的各种具体细节，但是这些细节将被视为仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，公知功能和构造的描述可被省略。

以下描述和权利要求书中所使用的术语和词汇不限于文献含义，而是仅 由发明人用来使本公开能够被清晰和一致地理解。因此，对于本领域技术人员而言应该明显的是，提供以下对本公开的各种实施例的描述仅是为了示例性目的，而非限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。

应该理解，除非上下文明确另外指示，否则单数形式也包括复数指代。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或更多个这样的表面的引用。

实施例一：

图1为本发明的整体流程图；图2为动中成像的姿态主动回扫点目标成像模式示意图；图3为动中成像的姿态主动正扫点目标成像模式示意图。参考图1、图2和图3可知，本发明公开了一种光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法，包括步骤:

S1:获取卫星对点目标观测任务中心点成像的时刻、摄站点位置、姿态指向参数和卫星轨道坐标参数序列；

S2:计算卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度和相机积分时间；

S3:基于相机积分时间,对关联参数进行处理得到卫星对观测任务中心点成像时刻的摄影点扫描地速,并作其作为恒定扫描地速；

S4:基于恒定扫描地速,求解观测任务路径摄影点地理位置参数序列和对应的成像时刻；

S5:计算观测任务各个成像时刻的姿态滚动角参数、姿态俯仰角参数、姿态偏航角参数和相应的角速度参数,并在此基础上完成动中成像姿态模型的建立。

采用上述技术方案，本发明可在一定程度上取得下述技术效果：

本发明给出了点目标观测任务光学遥感卫星动中成像任务规划和姿态控制的技术实现途径。本发明可将点目标观测任务要求转化为观测任务参数，并进一步转化为卫星姿态控制参数，为面向点目标观测任务的光学遥感卫星动中成像的任务规划和姿态控制提供了技术实现途径；

同时，本发明解决了光学遥感卫星动中成像姿态控制与点目标观测任务要求脱节、可实现性差的问题。现有公开发表的技术成果虽然给出了光学遥感卫星动中成像过程的姿态控制方法，但这些方法所描述的姿态控制所需的约束条件是默认或直接设定的，而与点目标观测任务实际要求脱节，因此在实际的光学遥感卫星动中成像任务规划和姿态控制过程中不具有可实现性。本发明建立了点目标观测任务与光学遥感卫星动中成像过程姿态控制的量化关系模型，为光学遥感卫星动中成像执行点目标观测任务提供了技术手段；

并且，本发明可以充分发挥光学遥感卫星动中成像的使用效能。本发明的设计方法打通了光学遥感卫星动中成像中卫星端姿态控制与应用端观测任务要求的技术链条，为将光学遥感卫星动中成像工作能力转化为实际的观测任务效用提供了技术途径，可以充分发挥光学遥感卫星动中成像的使用效能。

而下列各个优选的实施例，则是在更具体的层面，更具可实施的层面达到了以上的技术效果。

并且，现有技术中，除了背景技术提及的技术问题外，还存在缺乏将观测方向、成像质量、数据处理等方面的观测任务要求转化为成像起始点与终止点、成像起始时刻与终止时刻等关键的观测任务参数，进而转化为卫星成像过程的姿态机动指向参数的模型与方法，没有将卫星姿态控制与观测任务要求及其所反映的应用需求有效结合，无法用于卫星在轨实际观测任务的规划、调度与实现，难以充分发挥光学遥感卫星机动成像的使用效能等方面的问题，因此需要面向点目标观测任务在观测方向、成像质量、数据处理等方面的要求，将这些要求作为优化目标，并将卫星姿态机动能力、相机成像性能等作为约束条件，提出与形成面向点目标观测任务要求的光学遥感卫星机动成像姿态指向计算方法，为新型光学遥感卫星机动成像的任务规划和姿态控制提供技术手段，支持卫星工作能力充分发挥和应用能力有效提升。而这些问题将在后续的优选实施例中，逐步解决。

本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。

本实施优选的，在步骤S1中，即获取卫星对点目标观测任务中心点成像的时刻、摄站点位置、姿态指向参数和卫星轨道坐标参数序列的步骤中:

观测任务中心点是根据地理空间位置确定的点目标确定的；

卫星对观测任务中心点成像的成像时刻、摄站点位置是根据点目标地理位置、卫星轨道、观测任务所要求成像时间范围、计算步长计算获取的,同时,还得到了卫星对观测任务中心点的姿态俯仰角参数、姿态滚动角参数；

并且还得到了给定成像时间范围内、以给定计算步长为间隔依次排列的所述卫星轨道坐标参数序列。

本实施优选的，在步骤S2中，即卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度需根据卫星对观测任务中心点成像时刻的地物、大气、卫星轨道姿态的约束条件计算得到；

相机积分时间需根据观测任务的信噪比要求、相机成像参数、积分时间与成像速高比相匹配的约束条件计算得到。

本实施优选的，在步骤S3中，即卫星对观测任务中心点成像时刻所要求的摄影点扫描地速是通过相机积分时间与成像速高比的关系计算得到。

本实施优选的，在步骤S4中，即观测任务路径摄影点地理位置参数序列和对应的成像时刻，是根据所述卫星对观测任务中心点成像时刻参数、摄影点恒定扫描地速，基于观测任务起始点、中心点位于平行于轨道面的地表小圆的约束条件确定观测任务起始点、终止点位置，将观测任务起始点到终止点的地表大圆劣弧作为摄影点扫描路径后计算得到的；

其中，观测任务成像起始点和终止点到中心点的地球表面距离相等且该距离由摄影点恒定扫描地速和成像时长决定；

摄影点扫描路径为地球表面大圆劣弧路径且成像起始点和中心点位于平行于轨道面的同一地球表面小圆上，卫星动中成像姿态机动指向变化过程与摄影点沿扫描路径移动过程相匹配。

本实施优选的，在步骤S5中，即观测任务各个成像时刻的姿态滚动角参 数、姿态俯仰角参数和相应的角速度参数是根据所述观测任务起始点、终止点成像时刻和对应的地理位置参数计算得到的；

观测任务各个成像时刻的姿态偏航角和相应的角速度参数，则是在此基础上按照光学遥感卫星姿态偏流角修正的约束条件计算得到的。

本实施优选的，在步骤S2中，即卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度和相机积分时间的更详细的具体计算过程如下：

首先，获取观测任务中心点P₀的地理位置经纬度参数(L₀,B₀)，卫星对观测任务中心点成像的成像时刻参数t₀、摄影斜距参数h₀，基于地球表面任意点的太阳高度角和方位角计算方法，计算卫星对观测任务中心点成像时观测任务中心点的太阳高度角和方位角参数(θ_s,θ_v)，具体计算方法如下：

太阳高度角θ_s的正弦值计算公式为：

sinθ_s＝sin(sin B₀sinδ+cos B₀cosδcosφ)

太阳方位角θ_v的余弦值计算公式为：

cosθ_v＝(sinθ_ssin B₀-sinδ)/(cosθ_scos B₀)

式中，δ为太阳赤纬，φ为太阳时角，太阳赤纬δ的计算公式为：

δ＝0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ

-0.758cosθ+0.2656cos2θ+0.0201cos3θ

式中，θ为日角，其计算公式为：

其中：

t_sun＝N+ΔN-N₀

式中，N为积日即成像时刻对应日期在年内的顺序号，ΔN为积日修正值；

其次，获取卫星对观测任务中心点成像时观测任务中心点的太阳高度角和方位角参数(θ_s,θ_v)、卫星对观测任务中心点成像时的卫星姿态俯仰角参数和姿态滚动角参数并获取点目标所在位置的地表平均反射率参数ρ(λ)、大气光学参数，计算卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮 度L_cam(λ)；所述大气光学参数包括大气外太阳光谱辐照度E_s(λ)、大气气溶胶光学厚度τ_s(λ)、大气漫射辐照度E_d(λ)，具体计算方法如下：

式中，λ为相机光谱响应范围[λ₁,λ₂]内的波长，τ_g(λ)为波长λ处的大气吸收透过率，ρ(λ)为波长λ处的地表平均反射率，E_s(λ)为波长λ处的大气外太阳光谱辐照度，τ_s(λ)为波长λ处的大气气溶胶光学厚度，E_d(λ)为大气漫射辐照度，L_p(λ)为波长λ处的大气路径散射辐射度；

最后，获取卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度L_cam(λ)，并获取卫星相机设置积分级数M_set、总积分级数M_sum、相机光学透过率R_opt、滤波因子Δλ、探测器器件响应度R_ccd(λ)、相机口径D_opt、相机焦距f和观测任务所要求的相机信噪比SNR_cam，获取相机噪声参数，所述相机噪声参数包括散弹噪声参数N_shot、图形噪声参数N_pattern和底噪声参数N_floor，计算卫星对观测任务中心点成像时刻所要求的相机积分时间t_cam；具体计算方法如下：

式中，

本实施优选的，在步骤S3中，即卫星对观测任务中心点成像时刻的摄影点扫描地速和恒定扫描地速的具体计算过程如下：

首先，获取卫星对观测任务中心点成像时刻的摄站点位置参数(X₀,Y₀,Z₀)，获取点目标观测任务中心点地理位置参数(X_S0,Y_S0,Z_S0)，计算卫星对观测任务中心点成像时刻t₀的摄影斜距参数h₀；具体计算方法如下：

其次，获取卫星对观测任务中心点成像的摄影斜距参数h₀和卫星对观测任务中心点成像时刻所要求的相机积分时间t_cam，获取卫星光学相机的探测器 元件尺寸参数d_ccd，按照积分时间与成像速高比相匹配的要求，计算卫星对观测任务中心点成像时刻所要求的摄影点扫描地速v₀；具体计算方法如下：

最后，获取卫星对观测任务中心点成像时刻所要求的摄影点扫描地速v₀，将其作为整个点目标观测任务全过程摄影点的恒定扫描地速，即观测任务全过程摄影点在地球表面扫描速度大小为恒定值。

本实施优选的，在步骤S4中，观测任务摄影点扫描路径上各个摄影点的地理位置参数序列和对应的成像时刻的具体计算过程如下：

首先，获取卫星对观测任务中心点成像时刻参数t₀、姿态滚动角参数和姿态俯仰角参数成像时长ΔT、卫星轨道坐标参数序列摄影点恒定扫描地速v₀，按照观测任务起始点到中心点的成像时长、观测任务中心点到终止点的成像时长相等的约束条件，分别计算观测任务起始点、终止点成像时刻t_start和t_end和对应的到中心点的摄影点扫描距离dis_start和dis_end，计算中心点成像姿态下、给定成像时间范围[T_first,T_last]内、以给定计算时间步长Δt为间隔依次排列的相机光轴与地表交点的地理位置参数序列(X_i,Y_i,Z_i,T_i)；

具体计算方法如下：

观测任务起始点成像时刻t_start：

观测任务终止点成像时刻t_end：

观测任务起始点到中心点的摄影点扫描距离：

dis_start＝v₀(t₀-t_start)

观测任务中心点到终止点的摄影点扫描距离：

dis_end＝v₀(t_end-t₀)

设定卫星姿态保持对观测任务中心点成像时刻的姿态滚动角参数和姿态俯仰角参数在该姿态下的相机光轴与地表交点的地理位置参数序列(X_i,Y_i,Z_i,T_i)可按如下方法计算：

构建由卫星相机光轴直线方程、地球椭球球面方程组成的联立方程

式中R_e＝6378140m为地球赤道半径，R_p＝6356755m为地球极半径

解得的(x,y,z)即为T_i时刻对应备选摄影点地理位置参数(X_i,Y_i,Z_i,T_i)；

将各个相邻的备选摄影点地理位置参数(X_i,Y_i,Z_i,T_i)依次连接作为备选摄影点扫描路径，其中T_i(i＝1,2…N)；

其次，获取相机光轴与地表交点的地理位置参数序列(X_i,Y_i,Z_i,T_i)和观测任务起始点到中心点摄影点扫描距离dis_start，获取观测任务中心点的地理位置参数(X₀,Y₀,Z₀)，选取从给定成像时间范围起始时刻到中心点成像时刻区间[t_start,t₀]内的交点，分别计算各个交点在地表到观测任务中心点的大圆劣弧距离dis_i；具体计算方法如下：

构建由备选摄影点地理位置参数(X_i,Y_i,Z_i,T_i)、观测任务中心点地理位置参数(X₀,Y₀,Z₀)、地球球心(X_orin,Y_orin,Z_orin)三点组成的平面方程和地球椭球球面方程组成的联立方程，作为过备选摄影点(X_i,Y_i,Z_i,T_i)和观测任务中心点(X₀,Y₀,Z₀)的地球椭球球面大圆方程：

其中R_e＝6378140m为地球赤道半径，R_p＝6356755m为地球极半径；

以该大圆方程为基础，计算备选摄影点(X_i,Y_i,Z_i,T_i)在沿该大圆的劣弧到 观测任务中心点(X₀,Y₀,Z₀)的大圆劣弧扫描路径距离dis_i，将该距离与观测任务起始点到中心点摄影点扫描距离最接近条件下对应的交点作为观测任务起始点，记其地理位置参数为(X_start,Y_start,Z_start)，并记观测任务起始点到中心点的大圆劣弧距离为D_start；

然后，获取观测任务起始点的地理位置参数(X_start,Y_start,Z_start)，获取观测任务中心点的地理位置参数(X₀,Y₀,Z₀)，从观测任务中心点出发，沿观测任务起始点到中心点的大圆路径方向延展至对称方向上，选取到中心点大圆劣弧距离与起始点到中心点大圆劣弧距离相等D_start的一点，作为观测任务终止点，记其地理位置参数为(X_end,Y_end,Z_end)；具体计算方法如下：

基于观测任务起始点和中心点所在的大圆方程：

在该大圆方程上与任务起始点(X_start,Y_start,Z_start)相对于中心点(X₀,Y₀,Z₀)的相反方向上选取一点，使该点到中心点(X₀,Y₀,Z₀)的大圆劣弧距离等于D_start，将该点作为观测任务终止点，记其地理位置参数记(X_end,Y_end,Z_end)，并记其到中心点的大圆劣弧距离记为D_end；

将观测任务起始点(X_start,Y_start,Z_start)到终止点(X_end,Y_end,Z_end)的在该大圆方程上的大圆劣弧路径作为观测任务的摄影点扫描路径；

最后，获取观测任务起始点、终止点成像时刻(t_start和t_end)，观测任务起始点地理位置参数(X_start,Y_start,Z_start)、观测任务终止点地理位置参数(X_end,Y_end,Z_end)和摄影点恒定扫描地速v₀，沿起始点到终止点的大圆劣弧路径，依次计算各个摄影点的成像时刻t_j和对应的地理位置参数(X_j,Y_j,Z_j,t_j)，具体计算方法如下：

其中

并依次计算这些成像时刻与中心点成像时刻的时间差(Δt_start,Δt₁,Δt₂…Δt_m,t_end)，即：

Δt_j＝t_start+jΔt-t₀，(j＝1,2…m)

进而依次计算各个摄影点到观测任务中心点的大圆劣弧距离(D_start,D₁,D₂…D_m,D_end)，即：

D_j＝v₀Δt_j，(j＝1,2…m)

进而在观测任务摄影点的大圆劣弧扫描路径对应的大圆方程：

按等距离划分原则分别解求各个摄影点的地理位置参数(X_j,Y_j,Z_j,t_j)。

实施例二：

图4是本发明动中成像姿态模型的示意图，参数图4可知，本发明还提供了一种使用本发明任一公开的光学遥感卫星点目标观测任务动中成像姿态建模方法的动中成像姿态模型，包括：

基础参数获取模块1，用于获取卫星对点目标观测任务中心点成像的时刻、摄站点位置、姿态指向参数和卫星轨道坐标参数序列；

相机相关参数计算模块2，用于计算卫星对观测任务中心点成像时刻的相机入瞳辐亮度和相机积分时间；

扫描地速模块3，用于基于相机积分时间,对关联参数进行处理得到卫星 对观测任务中心点成像时刻的摄影点扫描地速,并作其作为恒定扫描地速；

观测任务计算模块4，用于基于恒定扫描地速,求解观测任务路径摄影点地理位置参数序列和对应的成像时刻；

动中成像姿态模型构建模块5，用于计算观测任务各个成像时刻的姿态滚动角参数、姿态俯仰角参数、姿态偏航角参数和相应的角速度参数,并在此基础上完成动中成像姿态模型的建立。

尽管已参照本公开的各种实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。