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遥感卫星对区域目标可见窗口的半解析快速算法

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第3期62卷 573-580页

作者：张众鄂智博黄丽霞李俊峰清华大学航天航空学院北京100084 中国航天科技集团第五研究院北京100084

遥感卫星对区域目标的可见窗口计算是卫星观测任务的重要基础,高精度、高效率的求解算法对卫星观测任务规划具有重要意义。该文提出了一种针对区域目标快速计算可见窗口的半解析方法。该方法利用空间几何关系,将所有卫星视场投影与区域... 详细信息

遥感卫星对区域目标的可见窗口计算是卫星观测任务的重要基础,高精度、高效率的求解算法对卫星观测任务规划具有重要意义。该文提出了一种针对区域目标快速计算可见窗口的半解析方法。该方法利用空间几何关系,将所有卫星视场投影与区域目标的边界描述为大圆弧或普通圆弧,得到区域边界相交判定方法;针对圆锥和矩形视场,得出解析判断可见性的条件;利用该解析判断条件,可快速判断卫星在每个离散时间步长下对区域目标的可见性;最后利用二分搜索快速计算精确的区域目标可见窗口。数值算例表明:该算法具有高精度与高效率,相较于商用软件STK,可见窗口持续时间相对误差在0.1%量级;在计算速度上,较传统传播算法提升10;倍,较现有快速算法平均速度提升近1 000倍。

关键词：遥感卫星可见性区域目标圆锥视场矩形视场

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遥感卫星体系贡献率评估方法及参数设计

航天返回与遥感 2022年第1期43卷 88-97页

作者：王晓北马子轩朱明月于龙江申志强中国空间技术研究院北京100094 遥感卫星总体部北京100094 钱学森空间技术实验室北京100094

随着体系化、网络化、智能化发展,为了更好的发挥遥感卫星体系的整体应用效能,在遥感卫星立项之前,一般要结合典型应用场景,考虑拟发展的卫星系统特点,对遥感卫星在体系中发挥的作用、预期贡献水平进行事前评估和论述。文章简单介绍了... 详细信息

随着体系化、网络化、智能化发展,为了更好的发挥遥感卫星体系的整体应用效能,在遥感卫星立项之前,一般要结合典型应用场景,考虑拟发展的卫星系统特点,对遥感卫星在体系中发挥的作用、预期贡献水平进行事前评估和论述。文章简单介绍了体系贡献率评估方法(解析法和仿真实验法),分析了遥感卫星的特点后,提出了三层架构的遥感卫星体系贡献率评估参数体系,随后给出了主要参数及其定义和星座层主要参数,最后给出了几个参数计算实例。文章为客观、准确的评估、评价遥感卫星的作用、效能提供参考。

关键词：体系贡献率评估方法应用效能遥感卫星

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遥感卫星在轨图像智能处理设计与验证

航天器工程 2022年第2期31卷 43-48页

作者：肖化超王鹏张建华师勇孙钰林郭琪杨芳中国空间技术研究院西安分院西安710100 航天东方红卫星有限公司北京100094

传统遥感卫星星上成像、地面处理的方式制约了用户信息获取的效率,为提升遥感卫星在轨处理的智能化水平,文章针对多项在轨智能处理技术,设计并研制了星载智能处理器,突破了基于深度学习的目标检测、在轨云检测实时处理和多层级在轨重构... 详细信息

传统遥感卫星星上成像、地面处理的方式制约了用户信息获取的效率,为提升遥感卫星在轨处理的智能化水平,文章针对多项在轨智能处理技术,设计并研制了星载智能处理器,突破了基于深度学习的目标检测、在轨云检测实时处理和多层级在轨重构等关键技术,并基于某遥感卫星对软硬件设计进行了在轨验证,测试结果表明:在轨智能处理可显著提高用户信息获取的有效性和时效性,倍增卫星对地观测效能及服务能力,可应用于后续遥感卫星设计。

关键词：遥感卫星在轨智能处理技术在轨重构深度学习

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遥感卫星任务规划技术: 现状与展望

指挥与控制学报 2023年第5期9卷 495-507页

作者：胡笑旋王执龙夏维靳鹏王云辉合肥工业大学管理学院安徽合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室安徽合肥230009

伴随人类对地表图像数据需求的增长和航天技术的进步,遥感卫星对地观测系统的建设正在全球兴起,但日益增长的个性化需求和规模化资源对卫星任务规划技术提出了新的挑战.针对卫星任务规划关键环节,分别综述了需求筹划和卫星调度的研究现... 详细信息

伴随人类对地表图像数据需求的增长和航天技术的进步,遥感卫星对地观测系统的建设正在全球兴起,但日益增长的个性化需求和规模化资源对卫星任务规划技术提出了新的挑战.针对卫星任务规划关键环节,分别综述了需求筹划和卫星调度的研究现状.面向未来遥感卫星应用需求,讨论了任务规划技术面临的挑战,并结合新型信息技术,提出了任务规划技术的可能发展方向,为构建自动化、智能化和网络化的卫星任务规划系统提供借鉴和思路.

关键词：遥感卫星任务规划云边融合人机共融虚拟星座

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遥感卫星支持对海精确打击仿真分析方法研究

计算机仿真 2023年第4期40卷 69-72页

作者：孙峥皓张金昌方峰孙亚楠中国空间技术研究院卫星应用总体部北京100094

目前世界上主流的反舰导弹通常采用现在点射击的攻击方式,方式的导弹因攻击距离比较远,通常是超视距射击,所以需要依赖其它平台传送或引导目标信息。遥感卫星具有观测范围广、通信距离远等特点,是远海观测的主要手段,所以利用遥感卫星... 详细信息

目前世界上主流的反舰导弹通常采用现在点射击的攻击方式,方式的导弹因攻击距离比较远,通常是超视距射击,所以需要依赖其它平台传送或引导目标信息。遥感卫星具有观测范围广、通信距离远等特点,是远海观测的主要手段,所以利用遥感卫星信息作为反舰导弹攻击目标的引导信息是一种行之有效的解决方案。依据反舰导弹对遥感卫星的应用需求,设计了遥感卫星信息支持下的应用模式,并对遥感卫星应用于反舰导弹捕获目标的可行性进行了仿真分析。

关键词：遥感卫星反舰导弹目标信息

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遥感卫星对区域目标可见性的快速计算方法

清华大学学报（自然科学版） 2019年第9期59卷 699-704页

作者：鄂智博李俊峰清华大学航天航空学院

遥感卫星对区域目标可见时间窗口的快速计算,对卫星观测规划任务具有重要意义。该文提出了一种快速算法,首先根据卫星视场类型以及与地面点的几何关系,给出判断卫星对地面点可见性的方法;然后通过离散时间步长结合二分搜索的方法,精确... 详细信息

遥感卫星对区域目标可见时间窗口的快速计算,对卫星观测规划任务具有重要意义。该文提出了一种快速算法,首先根据卫星视场类型以及与地面点的几何关系,给出判断卫星对地面点可见性的方法;然后通过离散时间步长结合二分搜索的方法,精确计算卫星对单个离散点的可见时间窗口;最后根据所有离散边界点的可见窗口最终得到对区域目标的可见时间窗口。仿真结果表明:该算法具有很高的效率和精度,与STK(satellite tool kit)计算得到的结果偏差在0.01s量级。

关键词：遥感卫星区域目标可见性快速计算方法

基于遗传算法的交叉定标基准载荷轨道优化方法

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遥感学报 2023年第5期27卷 1114-1120页

作者：史树峰武海雷上海航天控制技术研究所上海201109

针对星间交叉定标和地面固定场地交叉定标两种辐射定标方案,利用卫星的轨道参数建立了交叉定标轨道模型,提出了定标交叉频次的计算方法。研究了各轨道参数对交叉频次的影响程度,经过分析限定了轨道高度、升交点赤经、纬度幅角是影响交... 详细信息

针对星间交叉定标和地面固定场地交叉定标两种辐射定标方案,利用卫星的轨道参数建立了交叉定标轨道模型,提出了定标交叉频次的计算方法。研究了各轨道参数对交叉频次的影响程度,经过分析限定了轨道高度、升交点赤经、纬度幅角是影响交叉频次的主要因素。提出了基于遗传算法的服务于多目标载荷轨道的基准载荷轨道优化方法,通过选择合适的适应度函数,优化得到的基准载荷轨道相较于未优化前,单位仿真周期内总体交叉频次和对各目标载荷的交叉均匀度都有明显改善。仿真分析结果有助于开展服务多目标载荷的基准载荷轨道优化设计。

关键词：遥感卫星轨道预报基准载荷交叉定标轨道优化

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多体制遥感卫星成像数据高精度处理新方法

遥感学报 2023年第7期27卷 1511-1522页

作者：付琨仇晓兰韩冰孙显中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院网络信息体系技术重点实验室北京100190 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学北京100049

光学和SAR等对地观测卫星需要经过成像、辐射/几何校正等处理和不断的时序积累,才能为计算机解译提供精度高、稳定性好、时间持续的数据和特征。传统中低分辨率对地观测卫星通常基于地理网格内地物目标电磁波散射特性简化为理想点目标... 详细信息

光学和SAR等对地观测卫星需要经过成像、辐射/几何校正等处理和不断的时序积累,才能为计算机解译提供精度高、稳定性好、时间持续的数据和特征。传统中低分辨率对地观测卫星通常基于地理网格内地物目标电磁波散射特性简化为理想点目标的假设,进行逐像素处理。然而,高分宽幅、大斜视、多通道等新体制卫星的工作模式更加复杂,其数据处理对星地全链路各环节产生的误差非常敏感,对成像参数标定或估计的精度提出了更高要求,此时基于理想点目标假设来进行参数估计、成像及校正处理的方式已难以满足处理精度要求。并且,近年来多体制卫星组网式协同和融合应用的新发展,也使得当前的理想点目标假设难以表征和建模多源多时相数据特征。为此,本文提出了多体制遥感卫星成像数据高精度处理的新方法,首先创新提出了“超像素”的概念和表征理论框架,建立了基于超像素的精确成像模型,然后通过挖掘超像素稳定特征并借鉴生成对抗学习机制,实现了星地全链路高耦合成像参数的高精度估计和持续精化,有效提升了多体制遥感卫星成像数据产品的精度,为计算机解译提供了好的数据产品输入。

关键词：遥感卫星超像素成像处理辐射校正几何校正深度学习

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天基星空背景观测覆盖范围计算方法研究

中国空间科学技术 2022年第5期42卷 133-143页

作者：孙杨雨茜乔栋张晨朱政帆温昶煊北京理工大学宇航学院北京100081 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 航天东方红卫星有限公司北京100094

针对日趋复杂的空间环境,天基观测由于其分布灵活和全天候观测的特性受到越来越多的关注,该类问题为典型的星空背景观测(above-the-horizon,ATH)问题。基于分段积分思想,提出了一种ATH观测三维空间覆盖范围的计算方法,涵盖了该问题所有... 详细信息

针对日趋复杂的空间环境,天基观测由于其分布灵活和全天候观测的特性受到越来越多的关注,该类问题为典型的星空背景观测(above-the-horizon,ATH)问题。基于分段积分思想,提出了一种ATH观测三维空间覆盖范围的计算方法,涵盖了该问题所有可能的10种积分形式,适用于因观测约束参数不同取值而形成的任意几何构型场景。不仅在二维平面覆盖问题上与现有方法进行了比较并验证,还首次解决了ATH在三维空间中覆盖体积的定量解析计算难题。仿真结果表明,平面和空间覆盖最大化所对应的最优观测轨道高度存在明显差异,空间覆盖计算模型能更为准确有效地表示卫星覆盖性能,同时能为星座优化设计提供参考。

关键词：遥感卫星星空背景观测观测覆盖范围覆盖体积覆盖计算