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随着卫星侦察技术的发展,卫星分辨率在提高,重访周期在缩短,被侦察目标受到的威胁日益加大。卫星侦察地面机动目标需要经历如下过程:成像侦察卫星覆盖目标;卫星所载的遥感器进行成像;遥感器获取的数据被传输到地面;地面对初始图像进行处理;信息提取者从图像中获取信息。本文主要关注于光学和SAR成像侦察卫星对地面机动目标的侦察。本文首先将光学成像侦察卫星的瞬时覆盖区域等效成圆锥形,将SAR成像侦察卫星的瞬时覆盖区域等效成带状区域,通过点的包含性检验算法,建立卫星对地面机动目标的覆盖模型,计算目标被卫星寻到的概率。在此基础上,具体考虑卫星采集到的目标图像质量和观测者对图像的认知能力,建立了基于改进Johnson判则的光学/SAR成像侦察卫星对地面机动目标检测概率模型。模型针对机动目标位置变化、运动速度大小与方向随机性等特点,提出了一种基于高斯分布的目标转移概率密度函数,用以评估卫星搜寻到目标的概率,将原适用于静态目标检测概率计算的Johnson判则,用于机动目标。模型以发现、识别和确认目标的概率来描述成像侦察卫星对地面机动目标的侦察性能。随后对卫星轨道工具包(Satellite Tool Kit,STK)进行二次开发,通过MATLAB/STK联合仿真,验证卫星对机动目标的覆盖情况以及发现、识别和确认目标的概率性能,分析目标速度、卫星载荷的运动、星座分布、卫星轨道高度等因素对侦察结果的影响,并得到如下关键性结论:(1)卫星载荷(光学遥感器或SAR遥感器)的运动对目标覆盖情况的影响很小;(2)通过合理设计卫星星座,例如采用Walker-Delta星座,相比未经设计的侦察卫星分布,可以大大提高侦察卫星对地面目标的覆盖效率;(3)多颗成像侦察卫星对地面机动目标的覆盖率随地面目标速度的增加而增加,随后趋于稳定;(4)当速度小于某一特定值时,多颗成像侦察卫星对地面机动目标的覆盖次数呈波动性变化。当速度高于某一特定值时,速度成为了影响覆盖次数的主导因素,覆盖次数随地面机动目标的速度线性下降。