【技术实现步骤摘要】
一种火星尘暴时空概率提取和着陆安全性评价的方法
本专利技术涉及行星遥感和行星气象学
，特别涉及一种基于遥感影像的火星尘暴时空概率提取和着陆安全性评价的方法。
技术介绍
火星是太阳系中与地球最类似的星体。如果太阳系存在地外生命，那么火星可能性最大。火星的遥感和就位探测对水源和生命痕迹搜寻具有深远影响，开展火星探测任务对我国科技、经济和社会发展等方面具有重大战略意义。从20世纪60年代至今，美国和前苏联等国家先后发射了多个火星着陆探测器。限于工程技术和科学水平，早期的着陆探测器并未考虑气象、地形等相关因素，因此着陆成功率非常低。首个着陆器“火星2号”登陆伊始就被全球性尘暴吞噬，“火星3号”也因为遇上尘暴导致通信系统被摧毁。2004年美国宇航局的“勇气号”和“机遇号”着陆时间为南半球夏季，遭遇到比预期更大的尘暴，着陆地点分别偏离预选着陆椭圆中心10.1km和24.6km。2018年6月，火星全球性尘暴导致“机遇号”与地面失去联系。因此，火星预选着陆区中尘暴出现的概率关系到着陆任务能否成功并影响着陆精度，以及探测器后续...
【技术保护点】
1.一种火星尘暴时空概率提取和着陆安全性评价的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，基于RGB彩色遥感影像识别尘暴对象，具体步骤如下：/n输入的RGB彩色遥感影像集为I(i,j)，空间范围覆盖预选着陆区，时间间隔为一个火星日；一个火星年MY是火星沿轨道绕太阳一周所用时间，假设共有n年的RGB彩色遥感影像(i＝1,2,…,n)；一个火星日Ls代表火星到太阳的夹角变化为1°，从北半球春分开始对应为0°，夏至、秋分、冬至分别为90°、180°和270°，由太阳经度表示火星季节变化，j＝1,2,…,360(单位：°)；红、绿和蓝三个波段对应的子图像为I(i,j)
【技术特征摘要】
1.一种火星尘暴时空概率提取和着陆安全性评价的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，基于RGB彩色遥感影像识别尘暴对象，具体步骤如下：
输入的RGB彩色遥感影像集为I(i,j)，空间范围覆盖预选着陆区，时间间隔为一个火星日；一个火星年MY是火星沿轨道绕太阳一周所用时间，假设共有n年的RGB彩色遥感影像(i＝1,2,…,n)；一个火星日Ls代表火星到太阳的夹角变化为1°，从北半球春分开始对应为0°，夏至、秋分、冬至分别为90°、180°和270°，由太阳经度表示火星季节变化，j＝1,2,…,360(单位：°)；红、绿和蓝三个波段对应的子图像为I(i,j)R，I(i,j)G和I(i,j)B；以第i个火星年第j个火星日的RGB彩色遥感影像I(i,j)为例识别尘暴对象：
(1)差异区域提取；在RGB彩色遥感影像上，地物短期内在图像上呈现一致性，明显变化区域可视为可能的尘暴区域；识别第i个火星年连续的三张火星遥感影像I(i,j-1),I(i,j),I(i,j+1)中预选着陆区地物之间的差异和变化，提取出变化区域并矢量化为多边形对象；识别出的多边形对象集用D0(i,j,Id0)表示，其中Id0代表多边形对象序号(Id0＝1,2,…,m0ij)；
(2)尘暴和云(水汽)区分；比较RGB彩色遥感影像的R波段子图像I(i,j)R和B波段子图像I(i,j)B色调亮暗，如果第ks个多边形对象D(i,j,ks)在I(i,j)R图像中发亮，而在I(i,j)B图像中发暗，则判断该多边形对象为尘暴；反之则为云(水汽)；由此生成一个尘暴多边形对象集D(i,j,Id)，其中D是D0的子集，Id代表尘暴多边形对象序号(Id＝1,2,…,mij)，计算每个尘暴多边形对象的面积生成尘暴多边形面积集A(i,j,Id)；
步骤2，火星尘暴时间概率分析；
火星着陆区日平均尘暴概率计算公式由两部分组成；首先计算n个火星年中第j个火星日着陆区识别出的尘暴对象面积百分比P1(j)，然后计算n个火星年中尘暴重复出现的概率PE1(j)，最后综合以上两步的结果得到预选着陆区日尘暴出现的时间概率PT(j)；
(1)火星日平均尘暴覆盖面积百分比P1(j)计算；假设火星预选着陆区的面积为AT，第i个火星年第j个火星日中识别出的尘暴多边形集合为D(i,j,Id)，共有mij个尘暴多边形对象(Id＝1,2,...,mij)，其中第k个尘暴的面积为A(i,j,k)；用第k个尘暴的面积除以整个着陆区面积可以得到该尘暴多边形的面积百分比假设n个火星年中同一个火星日j识别出的尘暴多边形总个数为M，则那么n个火星年中第j个火星日所有识别出的尘暴对象加权面积百分比之和P1(j)为：
其中，
Af(i,j)是第i个火星年第j个火星日的尘暴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李勃，凌宗成，李晨帆，姚佩雯，张江，陈剑，曹海军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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