[发明专利]一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法

权利要求书

1.一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用高轨卫星上的多光谱遥感成像仪以设定频率获取对地观测遥感影像；

步骤二、在U-Net的基础上，设计在轨实时云检测网络模型，实现多光谱遥感影像快速云检测，从而得到云掩膜产品；

步骤三、在高轨卫星上通过设定的通信信道，将云掩膜产品分发给低轨智能决策卫星；

步骤四、在低轨智能决策卫星上，根据云掩膜产品，利用自主规划算法动态调整低轨普通成员卫星的成像任务规划方案；

步骤五、低轨智能决策卫星将调整后的成像任务规划方案转换为载荷指令形式发送至低轨普通成员卫星，低轨普通成员卫星执行方案并获取遥感影像。

2.如权利要求1所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，步骤一中，多光谱遥感成像仪每隔10-15分钟对地观测遥感影像。

3.如权利要求1所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，所述在轨实时云检测网络模型具体为：在U-Net的基础上，编码模块采用轻量化卷积神经网络MobileNet-v2，解码模块中的上采样采用双线性插值方法，同时，采用跳跃连接结构，将编码模块中的SIZE/8层经过AM模块的处理与解码模块的SIZE/8层进行特征融合，将编码模块中的SIZE/16层经过AM模块的处理与解码模块的SIZE/16层进行特征融合。

4.如权利要求1所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，步骤三中，通信方式为：使用高轨卫星现有的广播系统发出，通信覆盖范围与原有遥感数据有效接收范围相同。

5.如权利要求1所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，步骤三中，通信方式为：采用搭载天基互联网通讯终端的方法进行通信。

6.如权利要求1所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，步骤四中的自主规划算法具体为：

步骤41、根据目标中心经纬度，在FullMask_Grid_4000数据查询表中找到对应的像素点，然后，根据目标的大小，以像素点为中心，计算云掩膜产品对应的像素区域；

步骤42、计算像素区域上的云量及云像素占整个像素区域的比例，判断云像素所占比例是否大于所设定阈值，若大于，则取消任务，并把任务加入待规划任务集合，否则，则任务不变；

步骤43、根据待规划任务集合中每个任务的紧迫程度ρ_i，对任务进行排序：

式中：p_i表示观测任务i的优先级，TW_i表示观测任务i的可见时间窗口数量，所述可见时间窗口是指当前规划之后的可用时间窗口，ρ_i值越大，其任务的紧迫程度越高，应当优先选择，并且选择每个观测任务时间在前的观察窗口进行观测；

步骤44、确定待规划任务观测窗口在低轨普通成员卫星当前任务序列中的位置，判断待规划任务与前后相邻任务之间是否满足约束条件，若满足，则将该任务插入当前任务序列中，若不满足，则无法完成；最终生成低轨普通成员卫星的成像任务规划方案。

7.如权利要求6所述的一种基于实时气象云图的光学卫星智能任务规划方法，其特征在于，步骤44中，如果待规划任务的观测窗口位于首位任务之前或末尾任务之后，则只需判断待规划任务与首或尾任务的约束满足关系。