【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遥感sar卫星，具体涉及一种基于ais目标引导的sar卫星自主成像控制系统及方法。
技术介绍
1、传统的遥感sar卫星在轨运行过程中，频繁出入境，地面测控资源弥足珍贵；受轨道重访特性制约，对地成像任务具有间歇性、多样性和不确定性，用户每天根据卫星当前状态和地面资源可用性提前进行任务规划和任务指令的上注，而不具备对于境外目标船舶识别进行实时动态自主引导成像的能力，基于目标引导的遥感sar卫星实时动态任务的管理能力和卫星在轨使用效能低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于ais目标引导的sar卫星自主成像控制系统及方法，能够实现卫星对目标船舶的实时自主sar成像和数传数据记录，提高遥感sar卫星实时动态任务的管理能力和卫星在轨使用效能。
2、为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
3、一种基于ais目标引导的sar卫星自主成像控制系统，包括ais单元、数管单元、sar单元和数传单元，各单元通过1553b总线进行数据通信；其中，ais单元自主进行目标船舶的识别，当成功匹配到目标船舶的ais信息后，通过1553b总线将船舶目标信息包发送给数管单元，数管单元根据船舶目标信息包内容，对ctu预存的sar成像模板指令包中相关内容进行计算，自主生成sar成像任务数据块，发送给sar单元，启动sar自主成像，数管单元按照工作顺序生成执行本次sar成像时所需的数传单元自主任务指令序列。
4、其中，还包括测控单元，ais单元接收机工作
5、其中，若ais单元接收机持续δtais_recv_max未收到新的目标船舶ais位置报文，且根据最近接收到的1条ais位置报文信息，目标船舶不能落入卫星sar扫描角波束覆盖区域，则清空ais单元接收机程序中的目标船舶位置信息，继续保持引导成像工作模式；若ais单元接收机经过引导成像参数包中规定的引导模式最长工作时间δtais_work_max后，目标船舶仍不能落入卫星sar扫描角波束覆盖区域内，则自动退出引导成像模式，返回正常工作模式。
6、其中，ais接收机退出引导成像模式后，恢复至正常模式，并更新工作模式状态遥测；数管单元通过1553b总线获取到船舶目标信息包后，根据ais接收机发送的船舶目标信息包中的sar成像模板指令包序号，从预先存储在数管单元ram的n个sar成像模板指令包中选取出本次卫星sar成像所对应的sar成像模板指令包；数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时tc、采样起始码以及prf延时脉冲数，对本次卫星成像sar成像模板指令包中的相关信息进行计算，在轨实时自主生成sar单元成像任务数据块；数管单元通过1553b总线发送给sar单元监控定时器，sar监控定时器收到sar成像任务数据块后，根据数据块中的成像时间和成像参数启动自主成像功能；数管单元将自主完成填充的sar成像任务数据块发送给sar单元后，更新ais引导成功计数遥测；数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时tc，以及sar成像开始和结束时间，选定数传单元自主成像任务模板，在轨实时自主计算数传相关设备的开关机时间及状态切换时间，生成执行本次sar成像时所需的数传单元自主任务指令序列；在sar成像原始数据产生前，数传单元自主开机，工作在数据记录模式，启动sar成像原始数据的记录；在sar成像原始数据记录结束后，数管单元按顺序对数传单元各设备进行状态恢复及关机；sar单元根据数管单元通过1553b总线发送来的sar成像任务数据块的时间和参数，工作在成像模式，结束后关机；数管单元通过设置遥测参数，给出本次引导成像数传单元固存文件编号；地面根据固存文件编号，优先回放、下传本次引导成像数据。
7、本专利技术的一种基于ais目标引导的sar卫星自主成像控制方法，采用本专利技术所述系统实现，包括如下步骤：
8、步骤1，ais单元接收机工作在正常模式下，地面控制中心提前给ais单元上注包含目标船舶的水上移动通信业务标识码信息的引导成像指令包；
9、步骤2，当ais单元接收机收到通过地面控制中心提前上注包含目标船舶mmsi信息的引导成像指令包后，对目标船舶位置及航过时刻星时进行初始化，以δtperiod为周期实时获取卫星测控单元通过1553b总线广播的外推δtpvt的轨道定位数据，自动进入ais单元接收机引导成像模式；
10、步骤3，ais单元接收机启动实时服务请求，通过卫星1553b总线将船舶目标信息包传输至数管单元，并更新相关遥测参数；
11、步骤4，数管单元通过1553b总线获取到船舶目标信息包后，根据ais接收机发送的船舶目标信息包中的sar成像模板指令包序号，从预先存储在数管单元ram的n个sar成像模板指令包中选取出本次卫星sar成像所对应的sar成像模板指令包；
12、数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时tc、采样起始码和prf延时脉冲数，对本次卫星成像sar成像模板指令包中的相关信息进行计算，在轨实时自主生成sar单元成像任务数据块；
13、数管单元通过1553b总线发送给sar单元监控定时器，sar监控定时器收到sar成像任务数据块后，根据数据块中的成像时间和成像参数启动自主成像功能；数管单元将自主完成填充的sar成像任务数据块发送给sar单元后，更新ais引导成功计数遥测；
14、数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时tc，以及sar成像开始和结束时间，选定数传单元自主成像任务模板，在轨实时自主计算数传相关设备的开关机时间及状态切换时间，生成执行本次sar成像时所需的数传单元自主任务指令序列；
15、在sar成像原始数据产生前，数传单元自主开机，工作在数据记录模式，启动sar成像原始数据的记录；在sar成像原始数据记录结束后，数管单元按顺序对数传单元各设备进行状态恢复及关机；
16、sar单元根据数管单元通过1553b总线发送来的sar成像任务数据块的时间和参数，工作在成像模式，结束后关机；其中数管单元通过设置遥测参数，给出本次引导成像数传单元固存文件编号；地面根据固存文件编号，优先回放、下传本次引导成像数据。
17、其中，所述步骤2中，ais单元接收机在引导成像模式下，对在轨实时接收到的海面上的新的船舶ais报文信息进行实时解码、匹配；当本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于AIS目标引导的SAR卫星自主成像控制系统，其特征在于，包括AIS单元、数管单元、SAR单元和数传单元，各单元通过1553B总线进行数据通信；其中，AIS单元自主进行目标船舶的识别，当成功匹配到目标船舶的AIS信息后，通过1553B总线将船舶目标信息包发送给数管单元，数管单元根据船舶目标信息包内容，对CTU预存的SAR成像模板指令包中相关内容进行计算，自主生成SAR成像任务数据块，发送给SAR单元，启动SAR自主成像，数管单元按照工作顺序生成执行本次SAR成像时所需的数传单元自主任务指令序列。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括测控单元，AIS单元接收机工作在正常模式下，地面控制中心提前给AIS单元上注包含目标船舶MMSI信息的引导成像指令包；当AIS单元接收机收到通过地面控制中心提前上注包含目标船舶MMSI信息的引导成像指令包后，对目标船舶位置及航过时刻星时进行初始化，以ΔTperiod为周期实时获取测控单元通过1553B总线广播的外推ΔTpvt秒的轨道定位数据，自动进入AIS单元接收机引导成像模式；AIS单元接收机在引导成像模式下，对在轨实
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，若AIS单元接收机持续ΔTais_recv_max未收到新的目标船舶AIS位置报文，且根据最近接收到的1条AIS位置报文信息，目标船舶不能落入卫星SAR扫描角波束覆盖区域，则清空AIS单元接收机程序中的目标船舶位置信息，继续保持引导成像工作模式；若AIS单元接收机经过引导成像参数包中规定的引导模式最长工作时间ΔTais_work_max后，目标船舶仍不能落入卫星SAR扫描角波束覆盖区域内，则自动退出引导成像模式，返回正常工作模式。
4.如权利要求1-3任意一项所述的系统，其特征在于，AIS接收机退出引导成像模式后，恢复至正常模式，并更新工作模式状态遥测；数管单元通过1553B总线获取到船舶目标信息包后，根据AIS接收机发送的船舶目标信息包中的SAR成像模板指令包序号，从预先存储在数管单元RAM的N个SAR成像模板指令包中选取出本次卫星SAR成像所对应的SAR成像模板指令包；数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时Tc、采样起始码以及PRF延时脉冲数，对本次卫星成像SAR成像模板指令包中的相关信息进行计算，在轨实时自主生成SAR单元成像任务数据块；数管单元通过1553B总线发送给SAR单元监控定时器，SAR监控定时器收到SAR成像任务数据块后，根据数据块中的成像时间和成像参数启动自主成像功能；数管单元将自主完成填充的SAR成像任务数据块发送给SAR单元后，更新AIS引导成功计数遥测；数管单元根据船舶目标信息包中卫星航过时刻的星时Tc，以及SAR成像开始和结束时间，选定数传单元自主成像任务模板，在轨实时自主计算数传相关设备的开关机时间及状态切换时间，生成执行本次SAR成像时所需的数传单元自主任务指令序列；在SAR成像原始数据产生前，数传单元自主开机，工作在数据记录模式，启动SAR成像原始数据的记录；在SAR成像原始数据记录结束后，数管单元按顺序对数传单元各设备进行状态恢复及关机；SAR单元根据数管单元通过1553B总线发送来的SAR成像任务数据块的时间和参数，工作在成像模式，结束后关机；数管单元通过设置遥测参数，给出本次引导成像数传单元固存文件编号；地面根据固存文件编号，优先回放、下传本次引导成像数据。
5.一种基于AIS目标引导的SAR卫星自主成像控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-4所述系统实现，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，AIS单元接收机在引导成像模式下，对在轨实时接收到的海面上的新的船舶AIS报文信息进行实时解码、匹配；当AIS单元接收机根据地面上注的引导成像参数包中的目标船舶MMSI，匹配到目标船舶AIS位置报告信息，具体过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于ais目标引导的sar卫星自主成像控制系统，其特征在于，包括ais单元、数管单元、sar单元和数传单元，各单元通过1553b总线进行数据通信；其中，ais单元自主进行目标船舶的识别，当成功匹配到目标船舶的ais信息后，通过1553b总线将船舶目标信息包发送给数管单元，数管单元根据船舶目标信息包内容，对ctu预存的sar成像模板指令包中相关内容进行计算，自主生成sar成像任务数据块，发送给sar单元，启动sar自主成像，数管单元按照工作顺序生成执行本次sar成像时所需的数传单元自主任务指令序列。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括测控单元，ais单元接收机工作在正常模式下，地面控制中心提前给ais单元上注包含目标船舶mmsi信息的引导成像指令包；当ais单元接收机收到通过地面控制中心提前上注包含目标船舶mmsi信息的引导成像指令包后，对目标船舶位置及航过时刻星时进行初始化，以δtperiod为周期实时获取测控单元通过1553b总线广播的外推δtpvt秒的轨道定位数据，自动进入ais单元接收机引导成像模式；ais单元接收机在引导成像模式下，对在轨实时接收到的海面上的新的船舶ais报文信息进行实时解码、匹配；当ais单元接收机根据地面上注的引导成像参数包中的目标船舶mmsi，匹配到目标船舶ais位置报告信息。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，若ais单元接收机持续δtais_recv_max未收到新的目标船舶ais位置报文，且根据最近接收到的1条ais位置报文信息，目标船舶不能落入卫星sar扫描角波束覆盖区域，则清空ais单元接收机程序中的目标船舶位置信息，继续保持引导成像工作模式；若ais单元接收机经过引导成像参数包中规定的引导模式最长工作时间δtais_work_max后，目标船舶仍不能落入卫星sar扫描角波束覆盖区域内，则自动退出引导成像模式，返回正常工作模式。
4.如权利要求1-3任意一项所述的系统，其特征在于，ais接收机退出引导成像模式...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文平，赵文锐，田贺祥，雷勇，李小娟，蒋昱，涂兰芬，张庆君，齐亚琳，李延，赵良波，肖鹏飞，王涛，张驰，李海良，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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