[发明专利]一种基于星载实时云判的任务重规划方法

说明书

本发明公开了一种基于星载实时云判的任务重规划方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：由遥感卫星搭载的第一前视载荷获取865nm波段遥感图像，由遥感卫星搭载的第二前视载荷获取全色遥感图像；步骤二：对865nm波段遥感图像中的像元逐个进行云判得到第一云判结果；步骤三：对全色遥感图像中的像元逐个进行云判得到第二云判结果；步骤四：对步骤二得到的第一云判结果及步骤三得到的第二云判结果进行加权计算，得到综合云判结果，并根据综合云判结果对已有的卫星任务进行修订。本发明实现无地面站支持情况下根据目标区域云量情况进行在轨自主对成像任务进行重新规划，减少卫星有云图像、多云图像的产生，提升遥感卫星使用效能及并优化卫星自主运行的能力。

技术领域

本发明属于卫星自主任务规划技术领域，尤其涉及一种基于星载实时云判的任务重规划方法。

背景技术

遥感卫星图像产品中高达60％-70％的数据被不同程度的云层覆盖，且地面获得的有云图像与无云图像在经济价值上有很大的差别。目前，遥感卫星自主任务规划仅依据卫星需观测区域及卫星所处轨道位置综合得出，而图像云识别及图像去云工作多在地面事后完成，造成了有云图像对于星上资源、星地通道资源等方面的低效占用。

通过星载实时云判可得到观测目标上方实时云量信息，为已有的观测任务规划结果提供重要修订依据。对于云量达到相当程度的区域，则关闭遥感器，减少有云图像产生。通过实时云判对卫星任务进行重规划优势有以下两个方面：第一，在有限资源条件下可将更多高质量遥感图像数据传回地面，从而提高遥感卫星使用效能。第二，对于激光类使用寿命直接受限于工作时间的载荷，可大幅延长其有效使用寿命。

航天恒星科技有限公司CN201510705957号专利公开了一种遥感卫星图像的云判方法及系统，该发明按照预设的数据切分规则，将解格式处理之后的遥感卫星图像数据进行分块，得到多个子图像数据；结合可见光图像的纹理特征，采用支持向量机的分类器对每块所述子图像数据分别进行云检测，以识别出所述遥感卫星图像数据中的云掩膜。该系统存在以下问题：仅可用于地面进行云检测工作，不适用于星载实现；未将云判结果引入星载观测任务闭环控制，无法实时对卫星观测任务进行重规划，达不到提高遥感卫星效能的效果。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于星载实时云判的任务重规划方法，实现无地面站支持情况下根据目标区域云量情况进行在轨自主对成像任务进行重新规划，减少卫星有云图像、多云图像的产生，提升遥感卫星使用效能及并优化卫星自主运行的能力。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种基于星载实时云判的任务重规划方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：由遥感卫星搭载的第一前视载荷获取865nm波段遥感图像，由遥感卫星搭载的第二前视载荷获取全色遥感图像；步骤二：对865nm波段遥感图像中的像元逐个进行云判得到第一云判结果；步骤三：对全色遥感图像中的像元逐个进行云判得到第二云判结果；步骤四：对步骤二得到的第一云判结果及步骤三得到的第二云判结果进行加权计算，得到综合云判结果，并根据综合云判结果对已有的卫星任务进行修订。

上述基于星载实时云判的任务重规划方法中，在步骤二中，对865nm波段遥感图像中的像元逐个进行云判通过以下步骤实现：

(21)根据太阳天顶角α、卫星天顶角β、相对方位角λ、地表反射率ρ进行光学厚度反演查表得到光学厚度τ；

(22)若光学厚度τ≤0.5，则该像元为晴空；若0.5＜τ≤1.5，则该像元为疑似晴空；若1.5＜τ≤3，则该像元为疑似有云；若τ＞3，则该像元为云像元。

上述基于星载实时云判的任务重规划方法中，在步骤二中，865nm波段遥感图像为n像元×m像元大小的图像，共输出n×m bit的云识别结果；其中，1表示有云，0表示无云，统计图像中每bit为云所占的百分比，作为第一云判结果输出。