具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种小卫星在轨自主成像方法，如图1，包括如下步骤：

S1、卫星中心机判断目标是否在卫星能够成像的范围内，卫星中心机判断卫星能源和卫星运行模式等条件是否满足成像条件，仅当目标在卫星能够成像的范围内且卫星能源和卫星运行模式满足成像条件时，进行S2。

当不满足“目标在卫星能够成像的范围内且卫星能源和卫星运行模式满足成像条件”的条件时，返回S1。本实施方式中，卫星中心机判断目标在卫星能够成像的范围内时，再判断卫星能源、卫星运行模式是否满足成像条件，当目标不在卫星能够成像的范围内时，无论卫星能源和卫星运行模式等条件是否满足成像条件，均返回S1，也就是当卫星中心机判断目标不在卫星能够成像的范围内时，可不判断卫星能源和卫星运行模式是否满足成像条件，直接返回S1；当卫星中心机判断目标在卫星能够成像的范围内时，再判断卫星能源和卫星运行模式等条件是否满足成像条件；若卫星能源和卫星运行模式等条件不满足成像条件，可返回重新执行S1，若卫星能源和卫星运行模式等条件满足成像条件则进行S2。当不满足“目标在卫星能够成像的范围内且卫星能源和卫星运行模式满足成像条件”的条件时，也可卫星中心机保持整星姿态三轴对日姿态。

S2、卫星中心机调整卫星姿态，使目标位于卫星相机的成像范围中。卫星中心机设置相机参数，卫星中心机控制相机对目标进行成像。

卫星中心机根据目标信息调整卫星姿态，使目标信息对应的目标位于卫星上相机的成像范围中。卫星中心机根据光照条件等设置相机参数。卫星中心机控制相机启动对目标进行成像。目标信息包括目标参数信息，目标参数信息包括目标的位置信息和目标的尺寸信息等。

S3、卫星中心机判断卫星是否脱离目标，若脱离则进行S4，若未脱离，卫星保持成像姿态，保持成像姿态，重复执行S3直至卫星脱离目标。

S4、卫星中心机控制相机停止成像，卫星中心机调整卫星姿态，使整星保持三轴对日姿态。整星保持三轴对日姿态，保证整星太阳帆板高效充电。

下面针对区域目标和以目标为引导两种形式对本发明进行分进一步的接收。

一种小卫星在轨自主成像方法，具体属于基于区域目标的小卫星在轨自主成像方法，如图2，包括如下步骤：

S1、卫星中心机判断卫星是否进入目标区域的正上方区域，例如目标区域为北京市，判断卫星是否进入北京市的正上方，若位于北京市的正上方则目标北京市在卫星能够成像的范围内。若卫星不位于目标区域的正上方区域，则结束操作；若卫星位于目标区域的正上方区域，则进行卫星中心机判断卫星能源和卫星运行模式等条件是否满足成像条件。若卫星能源满足卫星能源成像条件且卫星运行模式满足卫星运行模式成像条件，则进行S2；若卫星能源不满足卫星能源成像条件和/或卫星运行模式不满足卫星运行模式成像条件则结束操作。本实施方式中，卫星中心机判断目标是否在卫星能够成像的范围内具体为卫星中心机判断卫星是否进入目标区域的正上方区域，目标区域为待拍摄的目标，若卫星进入目标区域的正上方区域，则目标在卫星能够成像的范围内。

S2、卫星中心机根据目标位置调整卫星姿态指向使目标区域位于相机成像范围中，卫星中心机根据光照条件设置相机参数，卫星中心机控制相机对目标区域进行成像。

S3、卫星中心机判断卫星是否脱离目标区域的正上方区域，若脱离目标区域的正上方区域，进行S4。若未脱离目标区域的正上方区域，卫星保持成像姿态(相机继续对目标区域进行成像)，重复执行S3直至卫星脱离目标区域的正上方区域进行S4。

S4、卫星中心机控制相机停止成像。卫星中心机调整卫星姿态，使整星保持三轴对日姿态，保证整星太阳帆板高效充电，小卫星在轨自主成像完毕。

一种小卫星在轨自主成像方法，具体属于目标引导式的小卫星在轨自主成像方法，如图3，包括如下步骤：

S1、卫星中心机获取卫星载荷接收到的目标信息；卫星中心机判断卫星能源和卫星运行模式是否满足成像条件，卫星中心机根据目标信息判断目标是否位于卫星能够成像的范围内，如果目标位于卫星能够成像的范围内且卫星能源和卫星运行模式满足成像条件时，进行S2；

本实施方式中，卫星能够成像的范围为卫星通过姿态调整能实现的相机成像范围，即相机幅宽加上姿态调整的范围。目标信息可为目标参数信息，对应卫星载荷为AIS接收机，目标参数信息包括目标的位置信息和目标的尺寸信息，例如船舶为目标，卫星中心机获取卫星AIS接收机接收到的船舶信息，目标参数信息为船舶信息，船舶信息包括船舶位置信息(经纬度信息)和船舶尺寸信息。目标信息还可为火点信息，对应卫星载荷为长波相机、中波相机和短波相机。

S2、卫星中心机根据目标位置(为火点信息对应的目标的位置或目标参数信息对应的目标的位置)调整卫星姿态使目标位于相机成像范围中，卫星中心机设置相机参数，卫星中心机控制相机对目标进行成像。

S3、卫星中心机判断卫星载荷是否能接收到的目标信息，卫星中心机判断目标是否在卫星能够成像的范围内。当卫星接收机能接收到的目标信息且目标在卫星能够成像的范围内时(未脱离目标)，相机继续对目标进行成像，返回S3重新执行S3，直至卫星脱离目标时进行S4，即直至下述两种情况中的一种发生时进行S4：一是卫星载荷不能接收到的目标信息、二是目标(即目标位置)不在卫星能够成像的范围内，三是卫星载荷不能接收到的目标信息且目标不在卫星能够成像的范围内。

S4、卫星中心机控制相机停止成像，卫星中心机调整卫星姿态，使整星保持三轴对日姿态。

卫星中心机可同时获取AIS接收机的目标参数信息和长波相机、中波相机和短波相机遥感数据中的火点信息，相当于目标信息包括目标参数信息和火点信息，可设置目标参数信息和火点信息的优先级，例如设置为火点信息优先，只要存在火点信息时，卫星中心机根据火点信息判断火点信息对应的目标是否位于卫星能够成像的范围内，待火点信息对应的目标成像完成后，卫星中心机根据目标参数信息判断目标参数信息对应的目标是否位于卫星能够成像的范围内。不存在火点信息(包括不存在未进行卫星成像的火点信息)时，卫星中心机根据目标参数信息判断目标参数信息对应的目标是否位于卫星能够成像的范围内，即目标参数信息作为S1和S3中的目标信息，S2中目标位置为目标参数信息的目标的位置。

本发明的一种小卫星在轨自主成像方法采用星上自主计算配置载荷参数，自主计算控制整星姿态，自主执行成像业务。极大减少地面干预规划卫星成像业务，减少地面工作量，提高卫星在轨业务执行效率。具体能实现基于目标区域的在轨自主成像，也能实现基于目标引导的在轨自主成像。

区域目标自主成像为：卫星进入目标指定区域后，自主进行判断整星能源等条件是否满足成像，判断卫星运行模式是否满足目标成像条件，上述条件都满足后，进行相机参数设置，然后开始自主成像，相机遥感数据自主落盘。

目标引导自主成像为：一方面卫星接收到卫星载荷的目标参数信息，信息中含有某目标位置信息(经纬度信息)和某目标尺寸信息，卫星中心机将AIS或其他载荷接收机有效信息提取出来，判断某目标所在位置，卫星的运行模式是否满足，能源是否满足，上述条件满足后设置相机参数，开始成像；另一方面卫星综合信息处理单元根据长波相机、中波相机、短波相机三个相机成像遥感数据识别数据中是否有火点(即火点信息)，如果有火点，提取出火点信息(包括火点位置信息)，卫星中心机根据导航接收机中轨道数据，进行卫星姿态控制，设置多光谱相机进行成像。目标引导自主成像主要为卫星根据星上获取目标的位置信息作为目标点，自主设置卫星进行成像。