[发明专利]基于星群的地表异常预警方法及系统

说明书

本发明提供一种基于星群的地表异常预警方法及系统，方法包括：获取地表异常数据；根据地表异常数据，选择观测卫星构建星群，并基于构建的星群进行验证和预警。本发明以地表异常事件驱动、基于多源卫星协同观测的预警全链条处理流程进行系统性模拟，构建完整的模拟环境，对地表异常即时预警环节中的主体、过程、结果进行仿真，模拟完整业务流程，体现全过程各项设计的先进性、有效性和实用性。

技术领域

本发明涉及地表监测技术领域，尤其涉及一种基于星群的地表异常预警方法及系统。

背景技术

为实现自然灾害、环境污染、生态破坏、安全事故、违规开发等地表异常的风险管控，不仅要做到地表异常的早发现，而且要做到早预警，这是我国当代社会与经济高质量发展的重大战略需求，也是地学领域面临的重大科学挑战。卫星星群是在轨并且可正常工作的卫星的集合，星群对地观测是实现地表异常即时预警的有效途径。

随着卫星技术、传感器技术、信息技术的发展，卫星传感器类型也从原来的单一到现在的多样化，有了高分辨率可见光、高光谱、雷达等，信息接收、存储越来越方便，地表观测数据的获取方式也越来越多源化，需要存储处理的数据量也逐年升高。在各类对地观测任务的研究与验证阶段，采用多源卫星协同观测，进行星间互联、星地互馈、星链直传，对现实资源的消耗相对较高，因此在卫星的研制周期中，利用计算机技术进行星群的构建与验证就成为一种自然的替代手段，用以在尽量真实的环境下验证或直观展示实验结果。

星群构建从包含的卫星类型上可以分为单类卫星星群构建、多类卫星星群，其中，多类卫星星群构建较传统单类卫星星群构建具有以下特点：功能趋于复杂化，空间耦合程度高，任务协同要求更高。传统的星群构建通常使用桌面端应用程序建立精确的数学模型，进行全数学模型构建，然后使用图表和文本的形式分析结果，此类构建的精度取决于数学模型的精度，具有方便快捷的优点。然而桌面端应用程序移植性较差，并且无法对多设备同时部署。这种方法虽然有效地解决了卫星构建和显示问题，但是建立验证场景的过程复杂，结果可视化的形式单一，并且对于构建的卫星，需要事先输入其相关的轨道参数，不能将预设的虚拟卫星参数的参数进行实时显示，无法显示星群的覆盖性能。

另外，传统星群构建方式多为单类卫星星群的构建，对多类型卫星的组合式任务的验证不够充分，存在构建任务简单和验证流程单一等问题；对星群的构建方式多采用二次开发的方式，仿真方式固定，对新发射的不同卫星的适应性较差，可拓展性差；在任务的层面上人为制造地表数据和真值，缺少接入真实观测数据的能力，缺少全链条处理能力，影响方法的实用性。

发明内容

本发明提供一种基于星群的地表异常预警方法及系统，用以解决现有技术中传统卫星进行地表异常遥感预警任务链条长、响应慢、智能化水平低的缺陷，增强对地表异常的快速响应与即时预警能力，实现多星协同，有效提高星群执行效率。

本发明提供一种基于星群的地表异常预警方法，包括：获取地表异常数据；根据所述地表异常数据，选择观测卫星构建星群，并基于构建的星群进行验证和预警。

根据本发明提供的一种基于星群的地表异常预警方法，所述根据所述地表异常数据，选择观测卫星构建星群，并基于构建的星群进行验证和预警，包括：根据所述地表异常数据，得到任务规划区间，以及生成预警任务；判断所述星群对所述任务规划区间是否正在进行或已存在在先预警任务；若是，则将所述预警任务加入等待队列；否则，选择观测卫星构建星群，并基于构建的星群进行验证和预警。