[發明專利]一種全球多目標全天時實時監測系統及方法

有效

• 申請號: 201810196368.8
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108449129B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 吳俊;李娜;許云飛;李玲;隋葉葉;程少園;孫世君
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04N5/225
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種全球多目標全天時實時監測系統，其特征在于，包括：機動載體模塊，圖像采集模塊、地面中樞模塊；

機動載體模塊由均勻分布在4個軌道平面上的24顆衛星組成，衛星升交點地方時為10:30，軌道高度為太陽同步軌道；所述24顆衛星均配備有快響應大力矩控制力矩陀螺，所述24顆衛星具有超敏捷動中成像能力；衛星能夠在軌同時快速持續調整三軸指向；一次觀測時間內能夠實現對點目標的多次拍攝；

圖像采集模塊：搭載在機動載體模塊的衛星上，用于接收地面中樞模塊發送的上注觀測目標的指令，根據指令采集目標圖像，識別目標圖像，并將目標圖像識別結果發送給地面；

地面中樞模塊：上注多個觀測目標的指令至圖像采集模塊，實時判斷覆蓋各觀測目標的衛星，控制覆蓋各觀測目標的衛星所搭載的圖像采集模塊分別對各觀測目標進行實時監測；

所述實時判斷覆蓋各觀測目標的衛星的方法為：

當前時刻覆蓋該目標的衛星為N_ij,i＝1,2,3,4；j＝1,2,3,4,5,6，經過時間t之后，覆蓋該目標的衛星為N_im，m由以下公式確定：

k＝j+N，

其中T為衛星繞軌一周的時間，若k6，則m＝k-6；否則m＝k；其中i為軌道平面編號，將升交點赤經為0的軌道平面編號為1，按照升交點赤經從小到大的順序依次進行軌道平面編號；j為相同軌道平面內的衛星編號，將觀測起始時刻北半球內沿升軌方向最靠近赤道的衛星編號為1，按照沿各軌道平面升軌飛行方向從小到大的順序依次進行各衛星編號；

所述衛星的角速度為6°/s，且角加速度為1.5°/s²。

2.根據權利要求1所述的一種全球多目標全天時實時監測系統，其特征在于，所述圖像采集模塊包括：光電轉換模塊和圖像處理模塊；

光電轉換模塊：接收地面中樞模塊發送的上注指令，改變機動載體模塊衛星的姿態機動角度連續采集觀測目標所在區域的圖像信息，將圖像信息轉換為數字模擬信號，并發送數字模擬信號給圖像處理模塊；

圖像處理模塊：接收光電轉換模塊發送的數字模擬信號，根據地面中樞模塊發送的上注指令識別觀測目標，并將識別結果發送給地面中樞模塊。

3.根據權利要求1所述的一種全球多目標全天時實時監測系統，其特征在于：所述各觀測目標為靜止目標，或速度低于民航客機飛行速度的動態目標；

每個上注指令包括一個觀測目標的物理特征；所述物理特征為觀測目標的外形結構信息，光譜反射率和輻射發射率。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種全球多目標全天時實時監測系統，其特征在于：所述圖像采集模塊為可見紅外微光譜段遙感器。

5.根據權利要求4所述的一種全球多目標全天時實時監測系統，其特征在于：所述可見紅外微光譜段遙感器配置雙向掃描探測器。

6.一種利用權利要求5所述的一種全球多目標全天時實時監測系統進行全球多目標全天時實時監測方法，其特征在于，包括步驟如下：

1)上注多個觀測目標的指令給機動載體模塊的衛星；

2)分別使用覆蓋各觀測目標的衛星采集目標圖像，識別目標圖像，并將目標圖像識別結果發送給地面；

3)時間t后，判斷覆蓋各觀測目標的衛星；

4)使用當前時刻覆蓋各觀測目標的衛星采集目標圖像，識別目標圖像，并將目標圖像識別結果發送給地面中樞模塊；

5)重復步驟3)-4)，實施多目標全天時實時監測；

所述機動載體模塊由均勻分布在4個軌道平面上的24顆衛星組成，衛星升交點地方時為10:30，軌道高度為太陽同步軌道；

所述衛星的角速度為6°/s，且角加速度為1.5°/s²；

所述判斷覆蓋各觀測目標的衛星的方法為：

當前時刻覆蓋該目標的衛星為N_ij,i＝1,2,3,4；j＝1,2,3,4,5,6，經過時間t之后，覆蓋該目標的衛星為N_im，m由以下公式確定：

k＝j+N，

其中T為衛星繞軌一周的時間，若k6，則m＝k-6；否則m＝k；其中i為軌道平面編號，將升交點赤經為0的軌道平面編號為1，按照升交點赤經從小到大的順序依次進行軌道平面編號；j為相同軌道平面內的衛星編號，將觀測起始時刻北半球內沿升軌方向最靠近赤道的衛星編號為1，按照沿各軌道平面升軌飛行方向從小到大的順序依次進行各衛星編號。