[發明專利]利用高光譜技術探測?？窄h境空中動目標的分析方法

有效

• 申請號: 201811357414.4
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109509209B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 舒銳;曹亮;唐琪佳;杜冬;周愛明;張波;謝少彪;王廿菊
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/80
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

本發明提供了一種利用高光譜技術探測海空環境空中動目標的分析方法，本發明通過步驟C中目標尺寸與相機空間分辨率的關系，將目標和背景線性混合后進行分析，步驟D中將空中動目標檢測概率和光譜提取精度作為可探性的評價指標，步驟E中以相機空間分辨率和信噪比為可變參量，分析不同參量情況的空中動目標檢測概率和光譜提取精度，循環迭代，直至滿足衛星的任務要求，能夠分析采用高光譜技術探測空中動目標可行，并確定核心探測指標。

技術領域

本發明涉及一種利用高光譜技術探測?？窄h境空中動目標的分析方法。

背景技術

空中目標具有時敏性高、機動性強、軌跡難預測、便于突防等特點，需高軌衛星才能具備對空中目標的大范圍、高頻次、持續不間斷監視的能力，常規光學手段是以空中目標幾何形狀作為識別依據，要求超大的光學口徑，極大的限制了衛星研制和連續探測能力的形成。

高光譜探測技術是采用精細連續光譜通過目標光譜特征的差異對目標進行發現和識別，具有揭露偽裝和探測隱身的能力。探測海空背景空中動目標時，利用海空背景均勻、單一的特性，可高精度獲取目標連續精細光譜，利用目標光譜的″指紋特性″，實現對空中動目標的探測、識別。

空中動目標可探性是涉及星地多個系統的綜合問題，如何說明采用高光譜技術探測空中動目標可行，如何確定核心探測指標，都需要在可行性論證方面開展分析方法研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用高光譜技術探測?？窄h境空中動目標的分析方法。

為解決上述問題，本發明提供一種利用高光譜技術探測海空環境空中動目標的分析方法，包括：

步驟A：根據調研和實測的目標和背景的特性信息，設計探測空中動目標時的包括觀測角度、太陽光照、飛行高度的參數，進行目標和背景的光譜特性仿真；

步驟B：根據衛星軌道高度，初始化相機空間分辨率和相機信噪比，完成高光譜相機設計；

步驟C：根據相機空間分辨率和目標尺寸的關系，將目標和背景混合，并疊加噪聲，仿真相機對空中動目標成像時輸出的高光譜數據，以仿真得到高光譜圖像；

步驟D：采用異常檢測方法和混合像元光譜解混方法，利用高光譜仿真圖像分析空中動目標的檢測效果和光譜提取精度；

步驟E：修改相機空間分辨率和相機信噪比指標，重復所述步驟B至步驟D，直至檢測效果和光譜提取精度滿足衛星任務要求。

進一步的，在上述方法中，步驟A中的進行目標和背景的光譜特性仿真時，考慮包括觀測角度、太陽光照、飛行高度對目標光譜特性的影響。

進一步的，在上述方法中，將空間分辨率和相機信噪比作為主變量，再完成高光譜相機設計。

進一步的，在上述方法中，所述高光譜相機采用機械分光體制，所述機械分光體制包括光柵分光。

進一步的，在上述方法中，步驟C中將目標和背景混合時，考慮目標在相機視場中的位置和多個像元的可視情況，分析對應面積比，進行目標和背景的線性混合。

進一步的，在上述方法中，步驟C中的所述疊加噪聲包括：背景起伏噪聲、相機噪聲和定標殘余噪聲的疊加。

進一步的，在上述方法中，所述相機空間分辨率和目標尺寸的關系中，目標尺寸小于相機空間分辨率或目標尺寸與相機空間分辨率相當。

與現有技術相比，本發明通過步驟C中目標尺寸與相機空間分辨率的關系，將目標和背景線性混合后進行分析，步驟D中將空中動目標檢測概率和光譜提取精度作為可探性的評價指標，步驟E中以相機空間分辨率和信噪比為可變參量，分析不同參量情況的空中動目標檢測概率和光譜提取精度，循環迭代，直至滿足衛星的任務要求，能夠分析采用高光譜技術探測空中動目標可行性，并確定核心探測指標。

附圖說明