面向超敏捷卫星多类目标成像一体化规划的任务预处理方法及系统

    公开(公告)号:CN114462681A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210027135.1

    申请日:2022-01-11

    申请人: 武汉大学

    发明人: 沈欣 路泽忠

    IPC分类号: G06Q10/04 G06Q10/06

    摘要: 本发明公开了一种面向超敏捷卫星多类目标成像一体化规划的任务预处理方法及系统,提出面向点、曲线、面不同目标成像的任务分解/合并优化策略,将不同类型目标集转化为带时间戳的条带集,作为超敏捷对地观测卫星同轨复杂多类型目标成像任务规划的原子任务集;针对面目标,以条带长度总和最短为目标实现对面目标的条带分解;针对点目标,采用基于密度的噪声应用空间聚类算法将点集进行合并后再进行条带分解;针对线目标,提出基于贪婪策略的条带分割方法;通过差分进化算法分别对点、曲线、面不同目标的优化得到条带长度总和最短和条带数最少的原子任务集。本发明为超敏捷对地观测卫星复杂多类型目标成像任务规划一体化建模提供基础。

    一种面向区域覆盖的多轨拼接成像优化方法

    公开(公告)号:CN109993719B

    公开(公告)日:2022-01-18

    申请号:CN201910214391.X

    申请日:2019-03-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G06T5/50

    摘要: 本申请提供了一种面向区域覆盖的多轨拼接成像优化方法,首先,构造n个由m个侧摆角组合形成的侧摆角方案集合P,对应产生n个覆盖率组成的集合F,其中m为轨道个数,每个侧摆角取值在上下限间随机产生;采用多边形逻辑计算方法,计算P中每个侧摆角方案的覆盖率,并记录覆盖率最大值和对应的侧摆角方案;采用PSODE算法,对方案P中的各个侧摆角方案进行交叉、变异等进化操作后,保留覆盖率较优的方案,获得相应的新的元素组成的集合P’;重复执行上一个操作k次后,取P’中覆盖率最大的侧摆角方案作为最优解。本发明克服了传统网格点法计算时间消耗大、效率不高的缺陷。

    一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法及系统

    公开(公告)号:CN111897640A

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN202010756747.5

    申请日:2020-07-31

    申请人: 武汉大学

    发明人: 陈亚欣 沈欣

    IPC分类号: G06F9/48 G06N3/12 G06Q10/06

    摘要: 本发明提供一种面向区域成图的卫星成像任务规划方法及系统,包括明确面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求,对任务规划过程进行假设化简,完成面向区域成图的多星成像任务规划的成图需求到任务规划模型要素的转换,其特征在于:建立一个以成像条带侧摆角和该成像条带是否被选择为决策变量,以覆盖率最大和参与成像的条带数最小为目标函数,以光照时间和最大侧摆角为约束条件的多目标任务规划模型;利用Vatti算法计算目标函数中成像条带有效覆盖面积;利用改进的实数二进制混合LMOCSO算法计算多目标任务规划模型,获得面向区域成图的多星成像任务规划方案。本发明技术方案能够用于大目标区域成图的卫星成像任务规划,例如省级或国家级以上目标区域。

    视频卫星的点状运动目标状态估计方法及系统

    公开(公告)号:CN107146236B

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201710267587.6

    申请日:2017-04-21

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G06T7/20

    摘要: 本发明公开了一种视频卫星的点状运动目标状态估计方法,包括:S1从视频卫星影像产品读取帧序列点文件,获得点状运动目标的坐标信息、每帧影像获取时间和每帧影像对应的RPC模型参数;S2利用每帧影像对应的RPC模型参数,构建每帧影像的RPC模型;S3对每帧影像上每一个点状运动目标,结合DEM数据和每帧影像的RPC模型,分别计算各点状运动目标的物方坐标;S4根据点状运动目标的物方坐标,采用切比雪夫多项式模型进行运动轨迹拟合;S5利用点状运动目标的轨迹模型估计点状运动目标任意时刻的运动状态。本发明能够解决星载视频影像点状动目标真实运动状态难以精确描述的问题;且形式简单,使用方便。

    面向连续监视任务的视频卫星摄像机最优指向角控制方法

    公开(公告)号:CN104378552B

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201410695913.X

    申请日:2014-11-26

    申请人: 武汉大学

    发明人: 张靖 沈欣 张正鹏

    IPC分类号: H04N5/232 G06T7/70

    摘要: 本发明提供一种面向连续监视任务的视频卫星摄像机最优指向角控制方法,设摄像机指向角为定义为主光轴在UW平面内的投影与W轴的夹角,ω为主光轴在VW平面内的投影与W轴的夹角,κ为绕W轴的转动角;设连续拍摄任务起始时刻为t时刻,确定摄像机的指向角中ω和κ后,将摄像机的主光轴依次绕绕U轴旋转ω角,绕W轴旋转κ角,确定摄像机指向角中的后,将摄像机的主光轴绕V轴旋转角;在后续拍摄任务过程中,保持ω和κ角不变,确定摄像机的指向角中后,将摄像机的主光轴绕V轴旋转进行相应实时变化。本发明依据卫星遥感视频监控时的严格成像几何关系,分析了摄像机指向角与成像范围、成像分辨率的变化关系,设计了一种最优指向角的控制方法,可为摄像机姿态控制提供优化方案。

    一种众源卫星遥感影像数据集优选方法及计算机可读介质

    公开(公告)号:CN116563105B

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202310432388.1

    申请日:2023-04-18

    申请人: 武汉大学

    发明人: 沈欣 申帅

    摘要: 本发明提出了一种众源卫星遥感影像数据集优选方法及计算机可读介质。本发明获取多幅卫星遥感影像,数据预处理;在候选数据集中搜索所有不可分割区域,以构建不可分割区域的索引点集合;构建候选数据集与不可分割区域的索引点集合之间的覆盖关系;通过贪心算法在候选数据集中优化选择出最小数量的卫星遥感影像,确保目标区域被完全覆盖。本发明避免了对合适栅格大小的选择问题和栅格化可能带来的数据量丢失问题,进一步提升了优选方法的有效性。

    超敏捷卫星多星区域成像任务的调度方法

    公开(公告)号:CN115688568A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211294426.3

    申请日:2022-10-21

    申请人: 武汉大学

    发明人: 沈欣 路泽忠

    摘要: 本发明提供了一种超敏捷卫星多星区域成像任务的调度方法,包括如下步骤:步骤1,分析面向超敏捷卫星多星区域成像任务需求,对任务调度过程进行假设化简;步骤2,以条带长度总和最短为目标,对待成像区域进行条带分解,获得任务调度的原子任务集;步骤3,根据步骤2的任务集,选取相应的多类决策变量,以最大化成像覆盖收益、最小化成像任务执行时间为目标,构建多星成像任务调度模型;步骤4,求解所构建的多星成像任务调度模型;步骤5,将步骤4求解得到的最优决策变量组合还原为任务调度方案。本发明有效适应了存多类决策变量问题的优化求解需求,能够有效地适用于超敏捷卫星多星区域成像任务调度。

    一种恒星观测模式下线阵相机星上几何定标方法

    公开(公告)号:CN114858186A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210423660.5

    申请日:2022-04-21

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01C25/00

    摘要: 本发明提供一种恒星观测模式下线阵相机星上几何定标方法。本发明主要包括7个步骤,分别为:步骤1,线阵相机恒星几何成像模型构建;步骤2,恒星控制点天区选择;步骤3,恒星控制点物方坐标识别;步骤4,恒星控制点像方坐标精确提取;步骤5,线阵相机恒星几何定标模型构建;步骤6,线阵相机几何畸变模型构建;步骤7,顾及像方覆盖率的改进定标模型。本发明可实现一种全天时、全天候、全空域、高精度、低成本、星上化的光学线阵相机几何定标方法,从而实时地保障对地观测卫星系统星上处理的几何精度。

    一种面向区域覆盖的多轨拼接成像优化方法

    公开(公告)号:CN109993719A

    公开(公告)日:2019-07-09

    申请号:CN201910214391.X

    申请日:2019-03-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G06T5/50

    摘要: 本申请提供了一种面向区域覆盖的多轨拼接成像优化方法,首先,构造n个由m个侧摆角组合形成的侧摆角方案集合P,对应产生n个覆盖率组成的集合F,其中m为轨道个数,每个侧摆角取值在上下限间随机产生;采用多边形逻辑计算方法,计算P中每个侧摆角方案的覆盖率,并记录覆盖率最大值和对应的侧摆角方案;采用PSODE算法,对方案P中的各个侧摆角方案进行交叉、变异等进化操作后,保留覆盖率较优的方案,获得相应的新的元素组成的集合P’;重复执行上一个操作k次后,取P’中覆盖率最大的侧摆角方案作为最优解。本发明克服了传统网格点法计算时间消耗大、效率不高的缺陷。