[發(fā)明專利]一種考慮氣象信息的成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611241443.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN106845692A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊昕滸;孫卿亞;王維崢;宇春娟;胡志杰;王昭;蘇東海;時(shí)靜;陳彥斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 北京睿馳通程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11604
• 代理人: 喬雙雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成像衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮氣象信息的成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

光學(xué)成像遙感器是成像衛(wèi)星衛(wèi)星搭載的一種常見傳感器。光學(xué)遙感器絕大多數(shù)都屬于被動(dòng)遙感器，只接收來自目標(biāo)的反射或自身發(fā)射的光輻射。其中可見光遙感器是一種較成熟的光學(xué)遙感器，它的照片信息量大、分辨率高，但只能在晴朗的白天工作，無法全天候工作，容易受到云層遮擋，使成像質(zhì)量受到較大影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)60％左右的光學(xué)衛(wèi)星圖像因?yàn)樵茖诱趽醵鵁o法成為有效的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，這不僅不能滿足用戶需求，還對(duì)衛(wèi)星資源造成極大浪費(fèi)。

可見光成像受氣象因素的影響比較大，想要獲得高質(zhì)量的成像圖像，就必須增大成像區(qū)域的覆蓋率。氣候多是變化無常的，每個(gè)地區(qū)的氣象特征也有很大差別。針對(duì)區(qū)域覆蓋要求較高的地區(qū)，要達(dá)到無縫覆蓋，最后的查漏補(bǔ)缺就更加困難。

考慮氣象因素的影響，將氣象預(yù)報(bào)與任務(wù)規(guī)劃算法相結(jié)合，進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃算法設(shè)計(jì)，提高目標(biāo)觀測(cè)的準(zhǔn)確性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員函需解決的技術(shù)問題。而如何計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻某區(qū)域的云層覆蓋率，如何存儲(chǔ)、表示以及統(tǒng)計(jì)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)是解決上述一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)問題的前提條件。

因此，亟需一種考慮氣象信息的成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃方法。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種考慮氣象信息的成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃方法，在處理集中式云層遮擋的問題時(shí)，根據(jù)預(yù)報(bào)的云量信息，通過調(diào)整拍攝時(shí)間和衛(wèi)星側(cè)擺角度來規(guī)避影響成像質(zhì)量的云層，使得拍攝結(jié)果有更高的可用性，同時(shí)提高了成像衛(wèi)星的資源利用率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種考慮氣象信息的成像衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃方法，包括如下步驟：

加載未來預(yù)定時(shí)間內(nèi)氣象數(shù)據(jù)信息；

計(jì)算成像衛(wèi)星所有待觀測(cè)任務(wù)的可見時(shí)間窗口；

獲取待觀測(cè)區(qū)域的核心條帶；

根據(jù)所述可見時(shí)間窗口、氣象數(shù)據(jù)信息和核心條帶數(shù)據(jù)生成任務(wù)預(yù)規(guī)劃方案；

上注衛(wèi)星工作計(jì)劃的前一天加載最新氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述最新氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)確定最終任務(wù)規(guī)劃方案。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)定時(shí)間為7天。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氣象數(shù)據(jù)信息為指定區(qū)域的氣象預(yù)報(bào)，包括：成像區(qū)域的云量和接收區(qū)域的大風(fēng)、大雨和大雪惡劣天氣的預(yù)報(bào)信息。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，氣象數(shù)據(jù)更新規(guī)則為：未來24小時(shí)云預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，時(shí)間間隔為1小時(shí)；未來7天云預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，時(shí)間間隔為3小時(shí)；云預(yù)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)每12小時(shí)更新一次。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取待觀測(cè)區(qū)域的核心條帶的步驟，包括如下步驟：

對(duì)所述待觀測(cè)區(qū)域進(jìn)行條帶拆分；

選擇核心條帶；

對(duì)所述核心條帶進(jìn)行優(yōu)化。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)可見時(shí)間窗口、氣象數(shù)據(jù)信息和核心條帶數(shù)據(jù)生成任務(wù)預(yù)規(guī)劃方案的步驟為結(jié)合氣象預(yù)報(bào)與任務(wù)規(guī)劃算法設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)劃算法。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)可見時(shí)間窗口、氣象數(shù)據(jù)信息和核心條帶數(shù)據(jù)生成任務(wù)預(yù)規(guī)劃方案的步驟為通過經(jīng)緯度網(wǎng)格拆分方法，將覆蓋待觀測(cè)區(qū)域的云層進(jìn)行拆分，統(tǒng)計(jì)拆分后的元任務(wù)的云量覆蓋情況。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述統(tǒng)計(jì)拆分后的元任務(wù)的云量覆蓋情況的步驟，為使用基于臨近點(diǎn)云層覆蓋率的加權(quán)平均法，并將計(jì)算的結(jié)果作為該任務(wù)時(shí)間窗口的云層覆蓋率；其中，云層覆蓋率Pt為：

其中，t為任務(wù)的預(yù)計(jì)拍攝時(shí)間，t1、t2、t3分別為預(yù)報(bào)的氣象數(shù)據(jù)的時(shí)間，其中t1、t2、t3與t的時(shí)間間隔依次增加。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)最新氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)確定最終任務(wù)規(guī)劃數(shù)據(jù)的步驟，包括如下步驟：

根據(jù)所述最新氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，遍歷所有待觀測(cè)任務(wù)的可見時(shí)間窗口；

判斷所述任務(wù)預(yù)規(guī)劃方案中安排的觀測(cè)任務(wù)是否被云層遮擋；

如果被遮擋，則執(zhí)行刪除被遮擋的觀測(cè)任務(wù)，并安排新觀測(cè)任務(wù)并重復(fù)執(zhí)行上述判斷的步驟；

如果沒有被遮擋，則確定最終任務(wù)規(guī)劃數(shù)據(jù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述安排新觀測(cè)任務(wù)的步驟，包括如下步驟：

判斷是否有待安排的觀測(cè)任務(wù)；

如果有待安排的觀測(cè)任務(wù)，判斷選取的待安排的觀測(cè)任務(wù)的時(shí)間窗口是否小于被刪除的觀測(cè)任務(wù)的時(shí)間，如果是，則進(jìn)行重規(guī)劃；如果否，則按照預(yù)定添加規(guī)則添加優(yōu)先級(jí)最高的所述待安排的觀測(cè)任務(wù)；

如果沒有待安排的觀測(cè)任務(wù)，則根據(jù)所述最新氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)對(duì)任務(wù)規(guī)劃方案進(jìn)行調(diào)整。