【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星运行管理，具体而言，涉及一种多源国产卫星复合观测规划的方法。
技术介绍
1、目前现有的卫星运行管理主要是针对在轨卫星资源，卫星运行任务计划过程及目标是满足卫星的在轨效能最大化。
2、例如，在高分一号卫星的设计指标中包含有每日成像84分钟，在实际运行中每日成像时长约为72分钟。在传统的任务计划编排作业中以该成像时长指标作为卫星运行效能目标。
3、但是，卫星观测的目的不仅仅是获取影像，还要在具体的行业领域中开展实际应用，以此发挥影像数据的效益。单纯以实现卫星的指标为目的的任务计划编排机制，对应用需求的满足度和契合度不高。对于应用效能，未能充分发挥卫星的数据获取能力，存在卫星拍摄针对性不强、卫星数据获取效率不高等问题，
4、因此，当前亟需设计并实现面向观测目标和应用任务驱动的卫星观测规划方法，以解决现有的卫星任务计划编排作业存在的上述缺点和痛点问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于多源国产卫星复合观测规划的方法，采用“规划-评估-分析-再规划”的多星复合观测运行机制设计，基于面向目标的观测效能评估模型和任务驱动的有效观测数据覆盖迭代，实现任务驱动的拍摄规划、数据有效性分析、覆盖迭代再次规划的多星复合的精细化成像作业编排过程，实现任务区域观测能力和应用效能最大化。
2、本专利技术提供一种多源国产卫星复合观测规划的方法，包括以下步骤：
3、s1、搜集针对陆地自然资源要素的观测任务，满足指
4、陆地自然资源要素的观测任务的指定区域具有大范围特征，指定时效具有周期性特征；
5、s2、根据目标的几何类型、要素内容、地域位置，以及当天的卫星过境情况、天气情况，将观测任务分解为每日卫星可过境观测的观测目标，将分解后的观测目标作为最小分析单元，以支撑复合观测规划过程后续迭代更新计算过程；
6、s3、通过分析多源国产卫星资源，针对观测目标开展多星多任务统筹拍摄规划；结合卫星观测能力与覆盖范围，确定多星对多任务的观测方式，消解多星多任务冲突和接收资源使用冲突；
7、s4、基于目标时空匹配、成像条件辅助、成像约束控制的多星座多任务观测效能评估模型，采用加权和法设计评估测算函数；
8、s5、根据需求优先级、接收资源使用策略、关联分配规则、载荷使用约束的计划辅助信息，对多星多任务协同分配结果，按照评价值进行计划效能评估分析，判断是否达到最大效能；
9、如已达到最大效能，则将多星规划方案分配到各卫星观测资源，得到卫星观测计划；
10、如未达到最大效能，则重新执行s3-s5步骤；
11、s6、将所述卫星观测计划下发并由卫星在轨执行，接收卫星影像数据，根据下发的卫星观测计划和接收到的卫星数据落图情况，进行计划与实际拍摄情况的比对；
12、s7、根据卫星观测计划和卫星接收数据的有效覆盖情况，对观测任务进行有效覆盖情况的统计分析；通过数据有效性分析，得到任务区有效数据覆盖情况；
13、如任务目标已全覆盖，则观测任务结束；
14、如任务目标未全覆盖，则通过覆盖情况迭代更新任务区进行闭环管理，并根据更新结果进行再规划，重新进行s2-s7步骤的规划-评估-分析-再规划的多星复合观测运行机制。
15、进一步地，所述s4步骤的设计评估测算函数的方法包括：
16、给每个任务ji定义综合评价值属性
17、其中，和分别为任务优先级级归一化评价值、地面成像条件归一化评价值和成像适应性归一化评价值，α、β、(1-α-β)分别为和的权重系数。
18、进一步地，所述s4步骤中的所述多星座多任务观测效能评估模型定义为：
19、
20、其中，
21、由于这些评估测算函数因素的划分原则不同，取值范围不同，为使它们具有可比性,需要对每个因素进行归一化处理。
22、进一步地，所述s3步骤的确定多星对多任务的观测方式，消解多星多任务冲突和接收资源使用冲突的方法包括：
23、针对任务目标，分析在轨国产卫星观测资源情况，包括：轨道、传感器、获取能力的参数特征、地面接收资源，所述地面接收资源包括：地面接收站分布情况、接收时长；优化资源分配，消解星间任务冲突、载荷任务冲突以及地面站数据接收冲突。
24、进一步地，所述s5步骤的对多星多任务协同分配结果，按照评价值进行计划效能评估分析的方法包括：
25、根据观测目标的需求优先级、观测任务的有效覆盖情况、观测区域的成像条件、观测资源匹配程度的辅助信息，针对不同观测目标、不同观测资源使用进行逐一评分，综合形成观测效能评估分值，对多星多任务协同分配结果进行计划效能预估分析。
26、进一步地，所述s7步骤的通过数据有效性分析，得到任务区有效数据覆盖情况的方法包括：
27、通过有效观测数据分析，针对卫星地面系统推送的卫星原始数据，进行自动扫描处理，提取接收数据的传输报告、数据量、文件名、云量、空间范围的特征参数，进行接收数据情况、有效覆盖情况的统计，形成接收统覆盖结果信息。
28、进一步地，所述s7步骤的通过覆盖情况迭代更新任务区进行闭环管理，并根据更新结果进行再规划的方法包括：
29、由任务拍摄迭代器对任务观测区域进行迭代更新，并将更新结果反馈至观测任务管理数据库；
30、根据卫星拍摄任务的拍摄计划执行情况、有效覆盖情况，对拍摄任务状态信息、执行进度、任务范围进行自动的迭代更新，为计划执行跟踪闭环提供迭代信息；
31、对卫星观测资源进行在轨观测能力动态优化，重新进行规划-评估-分析，通过任务区闭环管理的驱动实现迭代式的多星复合观测运行机制。
32、进一步地，所述s1步骤的所述针对陆地自然资源要素的观测任务分为：山、水、田、湖、草、林、沙、冰。
33、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述所述的多源国产卫星复合观测规划的方法的步骤。
34、本专利技术还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的多源国产卫星复合观测规划的方法的步骤。
35、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
36、本专利技术提供的多源国产卫星复合观测规划的方法通过构建基于监测目标的时空匹配、气象和地貌等成像条件辅助、星地成像约束控制的多星座多任务观测效能评估模型，基于面向目标的多星座多任务驱动的任务区覆盖闭环迭代，采用“规划-评估-分析-再规划”的多星复合观测运行机制设计，有效实现了任务区域观测能力和应用效能最大化。
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1.一种多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S4步骤的设计评估测算函数的方法包括：
3.根据权利要求2所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S4步骤中的所述多星座多任务观测效能评估模型定义为：
4.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S3步骤的确定多星对多任务的观测方式，消解多星多任务冲突和接收资源使用冲突的方法包括：
5.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S5步骤的对多星多任务协同分配结果，按照评价值进行计划效能评估分析的方法包括：
6.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S7步骤的通过数据有效性分析，得到任务区有效数据覆盖情况的方法包括：
7.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S7步骤的通过覆盖情况迭代更新任务区进行闭环管理，并根据更新结果进行再规划的方法包括：p>
8.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述S1步骤的所述针对陆地自然资源要素的观测任务分为：山、水、田、湖、草、林、沙、冰。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的多源国产卫星复合观测规划的方法的步骤。
10.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8任一项所述的多源国产卫星复合观测规划的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述s4步骤的设计评估测算函数的方法包括：
3.根据权利要求2所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述s4步骤中的所述多星座多任务观测效能评估模型定义为：
4.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述s3步骤的确定多星对多任务的观测方式，消解多星多任务冲突和接收资源使用冲突的方法包括：
5.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述s5步骤的对多星多任务协同分配结果，按照评价值进行计划效能评估分析的方法包括：
6.根据权利要求1所述的多源国产卫星复合观测规划的方法，其特征在于，所述s7步骤的通过数据有效性...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳斯达，张悦，高小明，杨超，胡轶之，杨康，何昭宁，信晟，刘祺，
申请(专利权)人：自然资源部国土卫星遥感应用中心，
类型：发明
国别省市：
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