[发明专利]光学遥感卫星成像质量提升综合试验平台

说明书

技术领域

本发明属于光学遥感成像仿真与处理技术领域，具体涉及一种光学遥感卫星成像质量提升综合试验平台。

背景技术

光学遥感卫星成像质量仿真预估与处理提升在侦察、测绘、监视等应用任务分析、系统指标论证、像质提升、全系统质量综合分析与优化设计以及系统性能评估等方面具有重要的理论指导意义和工程应用价值。

国外一直非常重视光学遥感卫星成像质量虚拟仿真与系统提升试验平台的设计与研制，经过多年发展已经形成日益完备的相关系列化产品。美国ITT公司开发的Physique系统仿真平台，从开始应用到目前为止，已经通过了超过20000幅图像的验证，并指导了90年末期后的多颗商业高分辨率卫星（包括Ikonos-2、QuickBird-2、OrbView-3、GeoEye-1、WorldView-2等）系统级的优化设计与综合处理提升工作，经优化设计后，光学遥感器的研制难度被相对降低，整个成像链路各环节的适配性更加优化，结合地面处理获得了高分辨能力、高质量的遥感图像。法国也一直致力于卫星成像仿真与全系统质量综合分析与系统提升试验平台的研究，在Spot系列卫星中得到了不断发展与完善。通过与星上系统特性相匹配的地面处理，仅要求设计调制传递函数（MTF）为0.07，经综合处理提升后，系统MTF可达0.2以上，实现了在保证成像质量的同时，大大降低光学遥感器的研制难度，这也促进了法国遥感卫星成像质量的跨越式提高。

国内开展了光学遥感卫星成像仿真和地面处理提升方面的研究工作，取得了一定的研究成果。但目前存在以下问题：1）仍将光学遥感成像仿真与地面处理作为独立单元进行分析、设计与使用，无法将地面处理作为全链路成像系统的有机环节，从全系统角度开展光学遥感器的优化设计；2）成像仿真预估方面多集中在相对独立环节的模型与方法研究，尚未形成从场景仿真到大气环境仿真再到卫星与载荷仿真等光学遥感全链路各环节串行的仿真平台；3）尚未建立从景物、大气、卫星、数据传输、压缩到地面处理再到图像质量评价的光学遥感卫星全系统质量综合分析与试验平台。因此，急需研制一套集卫星成像仿真预估、地面处理提升、图像质量评价为一体的综合试验平台，该平台能够完成卫星在轨成像质量的虚拟仿真、地面处理以及图像质量评价等工作，可应用于在研和未来高分辨率光学卫星各阶段的试验鉴定与评估工作，并支持系统性能分析与应用效果仿真、指标体系论证与后续在轨图像的地面处理提升。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种光学遥感卫星成像质量提升综合试验平台。

本发明利用该平台可开展光学遥感卫星在轨成像的虚拟仿真、全系统质量综合分析与匹配优化以及地面处理提升试验，完成基于侦察、测绘等不同应用任务下典型景物在不同成像系统参数下的卫星图像仿真、图像综合处理提升以及图像质量评价等工作，为光学卫星成像质量系统提升技术研究、仿真实验、在轨数据试验与验证提供完整的软、硬件平台。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种光学遥感卫星成像质量提升综合试验平台，所述的综合试验平台包括关键功能模块、运行模块及应用模块，其中：

关键功能模块由成像质量仿真预估工作站、图像综合提升处理工作站及图像质量评价工作站组成，所述关键功能模块用于实现卫星在轨成像仿真预估、图像综合处理提升和图像质量评价功能；

运行模块包含磁盘阵列、数据库运行服务器及以太网交换机装置，所述运行模块封装在一个机柜里，运行模块用于实现数据集存储、管理和过程数据管理功能，提供各工作站间的以太网连接；

应用模块由系统管控工作站、用户配置管理工作站、图像与参数可视化工作站组成，所述应用模块用于支持系统管理和控制、用户配置以及图像与参数可视化。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

（1）本发明提供的光学遥感卫星成像质量提升综合试验平台包含了卫星成像质量仿真、地面图像综合处理、像质评价和全系统质量综合分析试验数据集和数据库，具备卫星虚拟在轨成像质量仿真预估、基于图像特性的地面处理和基于系统特性的图像综合处理、像质评价等功能；可为卫星成像质量系统提升技术的研究、数字仿真与原理性实验、在轨试验与验证提供服务，可直接应用于在研和未来高分辨率光学卫星各阶段的试验鉴定与评估工作，并支持系统性能分析与应用效果仿真、指标体系论证与后续在轨图像的地面处理提升。