本发明专利技术涉及卫星定位领域，且公开了一种低轨卫星定位及图像识别的终端装置及系统，用于解决当使用星座进行信息采集时，会出现存在因环境干扰，无法及时对星座中的卫星数量进行调整的问题，该方法包括，捕捉卫星下空的云层图像，根据云层图像，计算分析得到遮挡影响系数，采集星座中卫星的速度，并根据卫星的速度分析计算得到速度影响系数，采集星座中卫星的性能指标数据，并根据性能指标数据分析计算得到老化影响系数，对遮挡影响系数、速度影响系数以及老化影响系数进行综合评估得到准确性指数，根据准确性指数对星座中的卫星数量进行动态调整，并返回图像识别模块，持续进行图像更新，有效提高了卫星信息采集的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星定位领域，更具体地涉及一种低轨卫星定位及图像识别的终端装置及系统。
技术介绍
1、低轨卫星定位是一种通过在近地轨道(通常为200至2000公里)运行的卫星提供精确地理位置服务的技术。这些卫星由于靠近地球，能够快速、精确地确定目标位置，常用于导航、遥感、通信等领域，具有覆盖范围广、信号延迟低和精度高的特点。
2、低轨卫星定位及图像识别是一种结合低轨道卫星提供的精确定位服务和高分辨率图像分析技术的系统，能够实时获取目标的地理位置并对其进行图像识别与分析。这项技术广泛应用于灾害应急、环境监测、军事侦察等领域，提供精准的空间信息和智能化的图像处理结果，以支持决策和行动。
3、现有的低轨卫星定位及图像识别通常是，通过低轨卫星接收地面目标的定位数据，并通过卫星信号计算其精确位置；接着采集目标区域的高分辨率图像；然后利用图像识别算法对采集到的图像进行分析，识别特定目标或提取有用信息；最后将定位和识别结果传输到地面控制中心或用户终端，支持实时决策和操作。且由于某一颗卫星在某个区域的可视时间较短，导致需要多颗卫星组成星座来确保区域内的持续覆盖。但是这种定位及识别方法会造成，当存在环境干扰时，无法及时对星座中的卫星数量进行调整，导致定位和识别结果不准确。
4、针对上述问题，本专利技术提出一种解决方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种低轨卫星定位及图像识别的终端装置及系统，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
<
p>2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：3、一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，所述系统包括：
4、图像识别模块，用于通过高清摄像头捕捉卫星下空高分辨率的云层图像，并将云层图像传输至遮挡情况分析模块；
5、遮挡情况分析模块，用于根据图像识别模块采集的云层图像，计算分析得到遮挡影响系数，并将遮挡影响系数传输至数据评估模块；
6、速度影响分析模块，用于采集星座中卫星的速度，并根据卫星的速度分析计算得到速度影响系数，并将速度影响系数传输至数据评估模块；
7、功能老化分析模块，用于采集星座中卫星的性能指标数据，所述性能指标数据包括信号强度与数据传输速率，并根据性能指标数据分析计算得到老化影响系数，并将老化影响系数传输至数据评估模块；
8、数据评估模块，用于接收遮挡情况分析模块、速度影响分析模块以及功能老化分析模块传输的遮挡影响系数、速度影响系数以及老化影响系数，并对遮挡影响系数、速度影响系数以及老化影响系数进行综合评估得到准确性指数，将准确性指数传输至卫星数量调节模块；
9、卫星数量调节模块，用于根据准确性指数对星座中的卫星数量进行动态调整，并返回图像识别模块，持续进行图像更新。
10、优选的，所述根据图像识别模块采集的云层图像，计算分析得到遮挡影响系数步骤为：
11、对卫星捕获的云层图像进行几何校正和辐射校正，利用图像处理技术对云层图像中的不同云层类型进行分类；
12、使用阈值分割技术将云层与无云区域区分开，计算云层图像的云层覆盖率；
13、通过多光谱图像分析法估算云层的厚度和高度；
14、通过卫星反射率数据进行计算出云层的光学厚度，其计算公式为其中τ表示为云层的光学厚度，robserved表示为卫星观测到的云层反射率，rclear表示为无云时的地表反射率；
15、根据云层覆盖率、云层厚度、云层高度以及光学厚度计算得到遮挡影响系数，其计算公式为其中ol表示为遮挡影响系数，cf表示为云层覆盖比例，ch表示为云层厚度，ct表示为云层类型系数，不同类型的云对信号的影响不同，co表示为云光学厚度，hs表示为卫星的高度。
16、优选的，所述使用阈值分割技术将云层与无云区域区分开，计算云层图像的云层覆盖率步骤为：
17、将云层图像转换为灰度图像，并使用otsu的自适应阈值算法确定阈值；
18、应用阈值对灰度图像进行分割，将像素值高于阈值的区域标记为云层，将像素值低于阈值的区域标记为无云区域，具体操作表达式为其中ibinary(x,y)为已知图像的像素值，igray(x,y)表示为灰度图像的像素值，t为确定的阈值；
19、统计图像中云层像素的数量，并计算图像的总像素数，根据云层像素的数量和总像素数的比例计算云层覆盖率，其计算公式为其中or表示为云层覆盖率，ncloud表示为二值图像中被标记为云层的像素数量，ntotal表示为图像的总像素数量。
20、优选的，所述通过多光谱图像分析法估算云层的厚度和高度步骤为：
21、选择光谱波段，计算各波段的云层反射率，其计算公式为其中r(λ)表示为波长λ下的云层反射率，icloud(λ)表示为云层图像的辐射值，iref(λ)表示为参考图像的辐射值；
22、计算云层顶部和底部的温度差异，根据温度差异计算云层厚度，其计算公式为其中tcloud表示为云层厚度，ttop表示为云层顶部温度，tbottom表示为云层底部温度，l表示为大气温度的垂直梯度；
23、根据云层顶部温度与地面温度计算得到云层高度，其计算公式为其中hcloud表示为云层高度，tsurface表示为地面温度。
24、优选的，所述根据卫星的速度分析计算得到速度影响系数步骤为：
25、收集星座中每颗卫星的轨道速度数据，获取卫星对采集数据准确性影响最小的运行速度，记为最佳运行速度；
26、对每颗卫星，将其实际速度与最佳运行速度进行比值计算得到速度影响程度；
27、将每颗卫星的速度影响程度进行加权后求均值计算得到速度影响系数，其计算公式为其中sd表示为速度影响系数，n为当前星座中的卫星数量，si表示为第i颗卫星的速度影响程度。
28、优选的，所述根据性能指标数据分析计算得到老化影响系数步骤为：
29、获取每个卫星在发射时的初始信号强度与初始数据传输速率，获取每个卫星的当前信号强度与当前数据传输速率；
30、计算每个卫星信号强度老化程度，其计算公式为其中as表示为信号强度老化程度，sinitial表示为初始信号强度，scurrent表示为当前信号强度；
31、计算每个卫星数据传输速率下降程度，其计算公式为其中ar表示为数据传输速率下降程度，rinitial表示为初始数据传输速率，rcurrent表示为当前数据传输速率；
32、根据卫星的信号强度老化程度与数据传输速率下降程度计算得到老化程度，其计算公式为其中lh表示为老化程度；
33、将星座中每个卫星的老化程度进行求和后进行均值计算得到老化影响系数，其计算公式为其中ag表示为老化影响系数，lhi表示为第i颗卫星的老化程度。
34、优选的，所述对遮挡影响系数、速度影响系数以及老化影响系数进行综合评估得到准确性指数步骤为：
35、将遮本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据图像识别模块采集的云层图像，计算分析得到遮挡影响系数步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述使用阈值分割技术将云层与无云区域区分开，计算云层图像的云层覆盖率步骤为：
4.根据权利要求2所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述通过多光谱图像分析法估算云层的厚度和高度步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据卫星的速度分析计算得到速度影响系数步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据性能指标数据分析计算得到老化影响系数步骤为：
7.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述对遮挡影响系数、速度影响系数以及老化影响系数进行综合评估得到准确性指数步骤为：
8.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据准确性指数对星座中的卫星数量进行动态调整步骤为：
9.一种低轨卫星定位及图像识别的终端装置，用于实现如权利要求1至8所述的低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述装置包括：
...
【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据图像识别模块采集的云层图像，计算分析得到遮挡影响系数步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述使用阈值分割技术将云层与无云区域区分开，计算云层图像的云层覆盖率步骤为：
4.根据权利要求2所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述通过多光谱图像分析法估算云层的厚度和高度步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星定位及图像识别的终端系统，其特征在于：所述根据卫星的速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：张新强，
申请(专利权)人：湖北亿立能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。