本发明属于路径规划，尤其涉及一种面向海上搜救任务的星载传感器观测路径规划方法。
背景技术：
1、海上出现渔船倾覆、油轮搁浅等多起紧急事故，同时需要快速救援时，面对大范围广阔海域，制定高效合理的救援计划对于海上救援来讲非常重要。目前，星载传感器由于观测范围大、分辨率高，在海上救援的应用越来越广泛。针对多起海上事故需要救援时，通过星载传感器规划观测路径，最大化获取分散在广阔海域内不同位置的渔船或油轮状态，对于制定救援计划、最大可能提高救援效率能够发挥十分关键的作用。
2、现有技术主要包括对当前周期内的星载传感器运动状态和轨道数据进行处理生成轨道预报并进行坐标转换；通过对不同事故位置点位进行筛选得到观测点位，并根据星载传感器相关约束对观测点位进行重要程度排序，得到观测点位集合；通过对所述观测点位集合进行观测时刻和侧摆角计算得到观测时序和观测资源需求并生成观测路径矩阵，根据所述观测路径矩阵、功耗和重要程度生成观测路径。如图1所示。
3、现有星载传感器观测路径规划主要包括两种情况：第一种是针对单个海上救援事故，通过对星载传感器轨道、星上能源、事故发生位置等综合约束判断，生成观测路径，完成路径规划；第二种是针对分散在海上不同位置的多个海上救援事故，根据多个事故的重要程度进行排序，然后通过综合约束判断进行观测路径规划。针对多个不同位置的情况，如果位置分布范围广，考虑到星载传感器轨道、机动能力等因素，会出现覆盖点位无法兼顾的情况，导致获取的观测位置较少。
技术实现思路
1、(一)发明目的
2、本发明的目的是提供一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，解决以往星载传感器观测路径规划针对多个不同位置的海上救援事故分布范围广、难以完整覆盖的问题。
3、(二)技术方案
4、为达到上述目的，解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
5、一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，包括如下步骤：
6、步骤1.计算观测路径规划参数；
7、步骤2.计算各个海上事故位置的最佳观测时刻及观测角度；
8、根据星载传感器初始轨道参数，计算待观测时间区间始末，和不同位置观测的观测角度；再通过牛顿二分法，迭代寻找最佳观测时刻，以及对应的星载传感器观测角度；
9、通过星载传感器-海上事故位置距离判断筛除掉远在传感器视场外的位置点位，通过观测角<最大观测偏置角阈值，筛除掉观测所需角度过大的点位；
10、步骤3.将距离较近的事故位置点位进行合并，得到彼此独立的区域，区域的权值取区域中所有位置点位的重要程度加权和；
11、步骤4，依据步骤3、计算各个区域观测的机动时间
12、步骤4.1，将区域按照“最佳观测时刻”由小到大重新排列；
13、步骤4.2，计算起始和结束观测时刻，对各个不同区域点位，以最佳观测时刻-striptime作为观测起始时刻；以最佳观测时刻+striptime，作为观测结束时刻；
14、当最佳观测时刻<striptime时，观测开始时刻赋值为0，最佳观测时刻赋值为striptime，观测结束时刻赋值为2*striptime；
15、当最佳观测时刻>detat-striptime时，观测开始时刻赋值为detat-2*striptime，最佳观测时刻赋值为detat-striptime，观测结束时刻赋值为detat；
16、步骤4.3，计算对相邻区域中心观测，星载传感器所需观测角度；
17、步骤4.4，计算所需观测角度对应所需的姿态机动时间；
18、步骤5.计算新的观测时刻和角度；
19、根据新的区域中心观测时刻，计算传感器观测角度；根据机动角阈值进行位置筛选，若计算出的传感器观测角的合成角大于最大观测偏置角阈值，则剔除该区域位置点位；
20、步骤6，根据步骤5，剔除过近的区域；
21、步骤6.1，计算对相邻区域中心观测，星载传感器所需观测角度；
22、步骤6.2，计算所需观测角度对应所需的姿态机动时间；
23、步骤6.3，计算相近区域时间余量，mid1＝后区域中心观测时刻-前区域中心观测时刻-前后区域姿态机动所需时间-观测区域时间长度；
24、步骤6.4，剔除过近的低重要程度区域，生成新的区域；
25、若mid1<0，且后区域重要程度>前区域重要程度，则剔除前区域；若mid1<0，且后区域重要程度＝<前区域重要程度，则剔除后区域；
26、步骤7，根据步骤6，进行区域观测时间冲突处理；
27、步骤7.1，区域按重要程度由高到低重排序；
28、步骤7.2，剔除时间冲突且低重要程度的区域，计算后一区域开始机动时刻是否在前一区域【开始机动时刻，观测结束时刻】时间区间内，若是，则剔除后一区域；
29、步骤8，路径规划结果的输出。
30、(三)有效收益
31、本发明相对于现有技术进步的增益：
32、本发明采用基于大视场星载传感器特性的聚类加权方法，针对分散在海上不同位置的多个海上救援事故的情况，将分布在海上广阔海域的多个事故位置根据重要程度进行聚类加权，形成具有不同重要程度的区域位置，基于区域的重要程度进行多个事故区域的观测路径规划，能够最大化获取海上大范围内搜救位置情况，解决了海上大范围多任务搜救位置最优化观测的难题，有效提升了海上事故观测获取效率。
1.一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，其特征在于，所述步骤1中观测路径规划参数包括固定常数、事故位置经纬度、事故重要程度、以及星载传感器轨道六根数。
3.根据权利要求1所述的一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种面向海上救援任务的星载传感器观测路径规划方法，其特征在于，所述步骤8包括区域序号、由上一区域机动至本区域的起始机动时刻、观测起始时刻、观测结束时刻、观测角度、重要程度。
