[發明專利]一種小衛星圖像智能處理功能整星測試系統及測試方法

有效

• 申請號: 202011476460.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112615665B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 郭琪;劉思遠;黃敏;劉志佳;嚴林;金玲
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L12/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

一種小衛星圖像智能處理功能整星測試系統及測試方法，屬于小衛星地面測試技術領域。本發明由圖像智能處理器、任務規劃分系統、姿態控制分系統、導航接收機、數據傳輸分系統、圖像模擬源、GNSS動態仿真器、姿態控制地面設備及CAN總線監視器組成，充分利用星上設備和已有地面測試設備，無需額外研制專用地面測試設備，可滿足多種面向應用的圖像智能處理功能的測試要求，通用性好。本發明準確模擬了小衛星的典型在軌工況，解決了整星條件下小衛星圖像智能處理功能的測試問題。

技術領域

本發明涉及一種小衛星圖像智能處理功能整星測試系統及測試方法，尤其涉及一種小衛星模擬在軌條件下的控制及數據流的圖像智能處理功能的測試系統和測試方法，屬于小衛星地面測試技術領域。

背景技術

隨著傳感器技術、空間技術、信息處理技術等的發展，遙感影像的時、空、譜分辨力有了明顯提高，數據量呈膨脹趨勢。隨著應用領域迅速擴大，用戶對航天遙感圖像處理的速度和效果提出了很高的要求。然而，目前超大數據量的遙感圖像處理是在地面站處理中心完成，衛星數據服務時效性與用戶應用需求還有較大差距，因此有必要把部分地面處理遷移到衛星平臺，通過星上在軌實時處理和快速分發，減少中間環節，直接提供可應用的數據，提高衛星服務時效性。

星載圖像智能處理是指根據應用場景的需求，在星上完成數據處理，僅將處理結果(如識別到的目標、監測對象的態勢感知、感興趣區域)進行下傳或分發。通過星載智能數據處理，可以減小需下傳的數據量，降低數據傳輸下行信道的壓力和對星載大容量存儲器的存儲要求；降低圖像等遙感數據采集、處理之間的延遲，在星上完成數據實時處理，形成可直接應用產品，達到分鐘級的應急信息快速獲取。星載圖像智能處理不是地面功能的簡單搬移，需要根據使用場景設計在軌操作流程和相應的整星測試方法。

由于星載圖像智能處理在小衛星上屬于首次應用，并且參與功能實現的分系統較多，目前沒有可以參考或依據的測試方案。另外要實現星載圖像智能處理功能的整星測試，必須模擬在軌真實使用場景，實現各分系統的時間同步、軌道同步和動作同步，而目前整星測試，姿態控制分系統、導航接收機均按照各自地面設備模擬輸出的軌道、時間等進行運行，無法滿足整星測試同步的要求。因此急需研制一種測試方法，用于準確模擬小衛星在軌狀態，從而解決小衛星整星條件下的星載圖像智能處理功能地面測試問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種小衛星圖像智能處理功能整星測試系統及測試方法，模擬了小衛星在軌智能處理功能應用場景，解決了小衛星整星條件下的星載圖像智能處理功能測試問題。

本發明的技術解決方案是：一種小衛星圖像智能處理功能整星測試系統，包括圖像智能處理器、任務規劃分系統、姿態控制分系統、導航接收機、數據傳輸分系統、圖像模擬源、GNSS動態仿真器、姿態控制地面設備及CAN總線監視器；

GNSS動態仿真器為星上導航接收機提供模擬導航信號；

姿態控制地面設備為星上姿態控制分系統提供模擬信號；

星上任務規劃分系統根據注入的任務參數生成任務數據塊，并通過CAN總線向外發布；

星上導航接收機根據GNSS動態仿真器提供的模擬導航信號生成模擬在軌狀態的時間廣播和定位廣播，并通過CAN總線向外發布，為圖像智能處理器提供整星位置和速度信息；

星上姿態控制分系統根據姿態控制地面設備提供的模擬信號生成模擬在軌狀態的姿態廣播，通過CAN總線向外發布，為圖像智能處理器提供整星姿態信息；并接收任務數據塊，完成衛星姿態機動；

圖像模擬源產生測試圖像，為圖像智能處理器提供處理對象；

圖像智能處理器根據接收的整星位置和速度信息和整星姿態信息，完成對所接收到的測試圖像的處理，并將處理結果通過數據傳輸分系統下傳至地面；