[发明专利]一种面向行业应用的星地一体化指标设计方法

说明书

本发明公开一种面向行业应用的星地一体化指标设计方法：步骤一、从主体业务出发，分析业务现状和未来发展规划；步骤二、厘清主体业务所对应的卫星产品需求；步骤三、制定数据需求及观测需求；步骤四、搭建前述步骤中所提需求与载荷及卫星平台指标之间的有效桥梁；步骤五、通过仿真方法按照反向推演得到卫星平台与载荷指标，生成模拟数据；步骤六、在基于模拟数据基础上开展应用效果评价；步骤七、评价指标设置的合理性和应用情况的满足度，给出指标设置建议。本发明方法可改善以往卫星研制与用户需求脱节的问题，推动指标的设计工作从定性描述向星地一体化定量方向发展，密切关联“供需关系”，有助于实现卫星的最大应用效能。

技术领域

本发明涉及一种面向行业应用的星地一体化指标设计方法，主要是面向行业应用，进行星地一体化指标设计，是连接行业用户对遥感数据需求与卫星平台及载荷指标设计的系统论证和实现方法，属于卫星遥感技术与应用领域。

背景技术

我国航天事业蓬勃发展，已经初步形成对地观测网络，并按照规划逐步建立面向不同应用领域的对地观测体系。新的卫星平台及载荷在研制计划提出之前应首先明确自身的任务目标、功能定位、面向对象和服务行业；在研制计划开始时亟待开展星地一体化指标设计论证，将地面应用系统与卫星系统、卫星平台及有效载荷、有效载荷与业务需求之间，通过一体化设计、一体化技术研发、一体化应用，提升星地系统的整体匹配协调程度和业务应用效能，更好地满足应用需求。这个过程中不仅需要用户总结自身业务发展现状并规划未来需求，借鉴已有传感器的参数设置和应用情况，还需要通过数据模拟和实验的方式论证各指标参数设置的合理性，以帮助验证和改善传感器的参数设置，提前进行算法和数据处理软件的研究和开发。

目前已有一批传感器研制成功，可用于地质矿产资源勘查、自然生态监测等诸多领域应用和科学研究。新的卫星平台和载荷在研制过程中，除了要借鉴已有传感器的参数设置，还要契合用户的应用需求，面向行业应用。

以往卫星研制方在需要行业用户对所需指标进行需求分析和指标设计论证时，大部分源于行业专家的认知和经验判断，并且与行业用户需求和具体应用领域并没有很好的结合。鉴于设计工作通常处于卫星研制之前，无法获取到可用于实际应用的遥感影像，不仅很难从视觉上对遥感影像数据与卫星及载荷设计指标相结合给人以直观的认识，也无法进行数据处理开展针对行业应用的实际效果评价，因此在指标设计时为了用量化与直观的数据结果给出确定的建议，需要在用户与卫星及载荷研制方多方沟通确定指标设置大概数值范围之后，通过数据模拟和实验的方式验证各参数设置的合理性，以帮助验证和改善传感器的参数设置，甚至用于算法和数据处理软件的研究和开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向行业应用的星地一体化指标设计方法，以解决现有技术中的指标建议提出大部分依赖于行业专家，行业用户需求与具体应用领域没有很好结合的问题，本发明的星地一体化指标设计方法从主体业务出发，分析业务现状与未来规划，圈定与主体业务相关的卫星产品需求，制定数据及观测需求，搭建与载荷及卫星平台之间的有效桥梁。

在星地一体化指标设计研究中，根据指标建议得出时所基于的方法不同，可分为基于定性分析的指标设计方法、基于定量推演的指标设计方法、基于仿真模拟的指标设计方法。一般来讲，基于定性分析的指标设计方法，需要对用户需求与成像原理等基础理论分析，满足上述类似约束条件下提出建议指标；基于定量推演的指标设计方法，需要在采用推理分析基础上进行对应关系的计算、层次分析，并加以综合评判与平衡的方式得出；基于仿真模拟的指标设计方法主要是针对部分指标无法直观感受其设置情况对影像及应用带来的影响，只能通过对模拟影像开展数据质量评价或应用效果评价来反馈指标设置的合理性。本发明方法将上述基于定性分析、基于定量推演及基于仿真模拟的指标设计方法这三种论证方法综合应用，有效实现星地一体化指标设计。

为实现上述目的，本发明一种面向行业应用的星地一体化指标设计方法，是从应用需求出发，搭建从地面到卫星的成像过程链路，反推卫星平台及载荷设计指标。在系统梳理传统面向行业应用的指标设计方法基础上，将定性分析、定量推演与仿真模拟方法相结合，本发明方法主要分为以下步骤：