[发明专利]面向目标的合成孔径雷达卫星智能化星载任务管理方法

说明书

本发明涉及一种合成孔径雷达卫星星载任务管理技术领域的面向目标的合成孔径雷达卫星智能化星载任务管理方法，包括以下步骤：步骤一，自主规划任务；步骤二，快速分析成像要素；步骤三，广域搜索式成像；步骤四，实时成像处理；步骤五，目标信息广播分发；步骤六，智能分析模式，自主规划任务；步骤七，快速分析多目标成像要素；步骤八，定点识别式成像；步骤九，成像数据定向回传。本发明适用于合成孔径雷达卫星星载任务管理领域,解决了星载任务管理方法需要完全依赖人在回路的问题,增强了任务管理的自主性和智能性,实现了卫星对目标发现即识别的能力。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达卫星星载任务管理领域，具体涉及一种面向目标的合成孔径雷达卫星智能化星载任务管理方法。

背景技术

合成孔径雷达卫星是一种具有全天时、全天候探测能力的对地遥感卫星，在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上具有独特的优势。随着卫星在各个领域得到广泛应用，用户对合成孔径雷达卫星的需求不仅是对已知区域内静态目标能够“看得清”和“看得广”等功能性需求，而且是对广阔未知区域内多样化目标能够“自主看”和“看得快”等应用性需求。

合成孔径雷达卫星的应用过程包括：提出需求-分析成像要素-地面上注数据-卫星执行成像-卫星回传数据-处理成像数据，由地面系统和卫星系统协同完成。星载任务管理方法是卫星管理应用过程的核心方法,通过统一使用硬件资源和充分利用软件资源,完成整星运行管理、综合控制和信息处理等工作。为了实现对广阔未知区域内多样化目标“自主看”和“看得快”的卫星应用能力，要求星载任务管理方法执行过程快、涵盖过程多，同时具有自主分析能力，对地面系统依赖少。因此，自主、快速、不完全依赖人在回路的智能化任务管理方法是合成孔径雷达卫星星载任务管理领域的一个技术难点。

根据合成孔径雷达卫星响应“地面上注数据”的不同内容，现有星载任务管理方法可分为面向指令类和面向任务类。面向指令类的管理方法响应系统或单机的控制时序指令；面向任务类的管理方法响应任务信息，并且自主生成、编排系统或单机的控制时序指令和参数。两种方法的响应数据都须经过“提出需求”、“分析成像要素”和“地面上注数据”三过程，各个过程均由地面系统主要负责，要求专业操控人员直接或间接参与，而且要求地面系统负责接收“卫星回传数据”，并完成“处理成像数据”过程，可见现有星载任务管理方法属于被动式集中控制，虽然具有自主规划部分指令和参数能力，但是对地面系统负责的人在回路依赖性较强。

根据合成孔径雷达卫星的成像原理,一次成像无法同时实现高分辨率和大幅宽,因此,卫星探测广阔未知区域内多样化目标,首先进行大幅宽低分辨率成像(以下称为“广域搜索成像”),然后进行高分辨率小幅宽成像(以下称为“定点识别成像”)。采用现有星载任务管理方法，不仅每次成像前都需要地面系统上注任务信息，而且定点识别成像的任务信息需要根据广域搜索成像后地面系统的分析结果而定，形成了“地面-卫星-地面-卫星-地面”的复杂数据流过程，两次成像最短间隔达到小时级，极大降低了广域搜索信息的实效性，极易出现定点识别目标丢失的情况，卫星系统不具备发现即识别能力。现有合成孔径雷达卫星星载任务管理方法主要存在对人在回路依赖性大、任务管理智能性低、无法实现发现即识别的技术问题。

经对现有技术的检索，申请号为201510056210.7的中国发明专利公开了一种面向全极化合成孔径雷达图像的散射金字塔分类方法，包括：读入待分类图像的相干矩阵并进行去取向处理；分别求取目标对表面散射、二面散射和体散射的偏好度参数SDoPs、SDoPd和SDoPv以及平均偏好度参数SDoP3；基于SDoP3构建三层金字塔模型，该三层金字塔模型从底到顶分别代表高、中、低三种散射随机情形；基于参数SDoPs、SDoPd和SDoPv的排列组合，将三层金字塔模型划分为十块，分别表示十种不同的散射机制；用不同的标记将待分类图像加以标识，形成最终分类图。但该方法较为复杂，操作难度高，不适于广泛推广和适用。

因此，有必要设计一种回路对人的依赖性小、任务管理的智能化程度高、能够实现发现即识别的面向目标的合成孔径雷达卫星智能化星载任务管理方法。

发明内容