【技术实现步骤摘要】
一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法及系统
[0001]本专利技术属于航空无线电领域，具体涉及一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法及系统。
技术介绍
[0002]航空遥感系统，就是把各种对地观测载荷集成在一架遥感飞机上，通过航空飞行，实现对地观测。航空遥感系统可装载航空照相机、成像光谱仪、成像雷达等多种遥感设备，可同时获取多种遥感设备的数据。
[0003]传统航空遥感的工作流程是在空中使用单一的遥感设备采集原始数据并存储到硬盘中，等到遥感飞机降落后，将存储好的原始数据拿到实验室进行处理，最后提交成果。由于不能在机上实时处理遥感数据，不能在机上将遥感数据及时传输到地面，增加了地面运送数据及地面处理数据的时间，从而导致航空遥感效率低下。对于应急航空遥感任务，上述工作流程更加捉襟见肘，很可能因为工作效率的缘故导致应急任务的失败。
[0004]遥感飞机在高空作业时，在某些位置可能可以收到4G或5G网络信号，4G、5G基站均处于地面，不可能架设在高空中，且5G基站的数量远少于4G基站。遥感飞机的飞行高度越高，收到的信号越弱、越不稳定，因此，利用4G或5G网络信号来传输遥感数据的方法行不通。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法及系统，本专利技术能够在飞行过程中通过计算机终端远程控制多种遥感设备，在机上实时传输、处理遥感数据，最后将多种遥感设备的数据从空中传输到地面，省略了地面运送数据及地面处理数据等步骤，从而节省了时间...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）遥感飞机飞行前将计算机终端固定在遥感飞机客舱的救生筏支架上；步骤2）遥感飞机飞行前将网络交换机固定在计算机终端上；步骤3）遥感飞机飞行前将计算机终端通过网线与网络交换机连接；步骤4）遥感飞机飞行前将遥感设备通过网线与网络交换机连接；步骤5）遥感飞机飞行前将计算机终端、遥感设备及网络交换机分别与遥感飞机上的电源连接，确保通电正常；步骤6）遥感飞机飞行过程中使用计算机终端远程控制所有的遥感设备，实现多个遥感设备联动；步骤7）遥感飞机按照计算好的飞行方向飞行；步骤8）飞行过程中将遥感设备获取的原始数据传输到计算机终端上；步骤9）飞行过程中实时处理遥感数据；步骤10）飞行过程中对遥感数据成果进行优化处理；步骤11）飞行过程中对优化处理后的遥感数据成果进行压缩处理；步骤12）在遥感飞机平飞时将压缩处理后的遥感数据成果传输到地面，在遥感飞机转弯时不传输遥感数据成果。2.根据权利要求1所述的一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法，其特征在于：所述步骤6）中的遥感设备自带有遥感设备计算机，该遥感设备计算机上安装有Windows操作系统，控制遥感设备的软件安装在Windows操作系统中，对该遥感设备计算机实现远程桌面控制的方法是：1）打开遥感设备计算机操作系统中的“控制面板”；2）点击“用户账户和家庭安全”；3）点击“更改Windows密码”；4）点击“为您的账户创建密码”；5）设置密码，点击“创建密码”；获取到遥感设备计算机的用户名和密码；6）打开“计算机”属性，选择“远程设置”；7）把“允许远程协助连接这台计算机”打勾，选中“允许运行任意版本远程桌面的计算机连接”；至此，该遥感设备计算机已经设置完成，能够等待计算机终端进行远程控制；8）查看遥感设备计算机的IP地址；9）打开计算机终端的远程桌面程序，填写遥感设备计算机的IP地址，然后点击“连接”；10）连接上以后，输入获取到的用户名和密码，进入遥感设备计算机；11）打开遥感设备计算机中的遥感设备控制软件，控制遥感设备。3.根据权利要求1所述的一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法，其特征在于：所述步骤7）中，遥感飞机的飞行方向的计算方法是：1）确定海事卫星，遥感飞机上的高增益机载天线接收的卫星信号来自海事卫星，该海事卫星由欧非卫星、亚太卫星和美洲卫星三颗地球同步轨道卫星组成；2）确定海事卫星所在轨道的经度：在中国区域内使用海事卫星时，使用的卫星是位于东经143.25
°
的亚太卫星，该卫星在澳大利亚北部赤道上空，覆盖全部中国地区，卫星在中
国东南方向；3）确定遥感飞机所在位置的经纬度，计算卫星机载天线的方位角，其方法是：经过查询得到遥感飞机所在位置P的经纬度坐标，分别为经度、维度；已知所使用的卫星所在轨道的经度是143.25
°
，该卫星是地球同步轨道卫星，对应的星下点S的经纬度坐标即(143.5
°
，0)，P点到S点的经度差是，设A点是P点所在经线与S点所在纬线的交点，则∠A=90
°
，
∆
SPA是一个球面直角三角形，根据球面直角三角形余切定理，得到：当为负数时，则方位角小于180
°
，即表示正南偏东的度数；当为正数时，则方位角大于180
°
，即表示正南偏西的度数；4）根据卫星机载天线的方位角，计算遥感飞机飞行方向，其方法是：将卫星及遥感飞机均投影到一个平面直角坐标系上，设遥感飞机位于该坐标系的原点，则卫星的方位在遥感飞机的东南，即处于第四象限，如果在中国境内使用亚太卫星，需要保证遥感飞机上的高增益机载天线在东南方向无遮挡，为了避免遥感飞机机翼、尾翼及螺旋桨对机载天线的遮挡影响，需要采取遥感飞机朝西南或东北或东南方向飞行的策略，其中，遥感飞机朝西南或东北方向飞行的角度是：其中，是卫星与坐标原点的连线与坐标系Y轴之间的夹角，是遥感飞机飞行方向与坐标系Y轴之间的夹角；其中，遥感飞机朝东南方向飞行的角度是；遥感飞机朝西南或东北方向飞行适合于在西南和东北方向均采集遥感数据的任务；遥感飞机朝东南方向飞行适合于在东南方向采集遥感数据的任务。4.根据权利要求1所述的一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法，其特征在于：所述步骤8）中数据传输的方法是：1）在遥感设备计算机上找到飞行过程中获取的数据所存放的文件夹；2）右键点击此文件夹，选择“属性”；3）点击“共享”标签，单击“高级共享”按钮；4）勾选“共享此文件夹”后，单击“应用”、“确定”后退出；5）右键点击将要共享的文件夹，选择“属性”；在“安全”页上，单击“编辑”；6）点击“添加”，键入Everyone后点击“确定”，勾选“完全控制”，“修改”，“读取和执行”，“列出文件夹内容”，“读取”，点击“应用”，“确定”；7）在计算机终端中依次打开“控制面板”，“网络和Internet”，“查看网络计算机和设备”，找到并进入共享文件夹，将该共享文件夹中的数据拷贝到计算机终端中。5.根据权利要求1所述的一种基于航空遥感系统的空对地传输遥感数据的方法，其特
征在于，所述步骤9）中的实时处理遥感数据是对遥感原始数据进行几何校正处理，即基于位置与姿态数据及相应的共线方程，对原始遥感影像进行重采样处理，消除因飞行平台及遥感设备运动、地形起伏、以及大气折射的原因导致的几何畸变，把原始遥感影像纠正到成图坐标系的过程；具体计算方法如下：外方位元素分为线元素和角元素两类，共六个参数，设线元素为(X
S
,Y
S
,Z
S
)，其中每个元素代表遥感设备摄影中心在某一空间直角坐标系中的三维坐标值，角元素为，其中每个元素、、分别是像片的航向倾角、旁向倾角和旋偏角，任意像点p(x,y)对应的地面坐标为P(X,Y,Z)，根据共线方程可得：（1）其中，f是遥感设备焦距，是由构成的旋转矩阵，设，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3为旋转矩阵的元素，是比例因子，(a
i
,b
i
,c
i
)是由角元素的函数组成的方向余弦，i=1，2，3，则共线方程变换为：（2）
设m表示成图坐标系，E表示地心坐标系，g表示局部切面坐标系，b表示惯性测量单元IMU坐标系，c表示遥感设备坐标系，i表示像空间坐标系，表示成图坐标系到地心坐标系的旋转矩阵，表示地心坐标系到局部切面坐标系的旋转矩阵，表示局部切面坐标系到惯性测量单元IMU坐标系的旋转矩阵，表示惯性测量单元IMU坐标系到传感器坐标系的旋转矩阵，表示传感器坐标系到像空间坐标系的旋转矩阵；位置与姿态数据输出的数据是导航解，包括惯性测量单元IMU坐标系原点在地心坐标系即E系的坐标(X
IMU
,Y
IMU
,Z
IMU
)以及惯性测量单元IMU坐标系原点相对于地理坐标系即g系的旋转角，即遥感飞机的侧滚角Roll、俯仰角Pitch和偏航角Yaw；那么可得线元素和角元素为：（3）（4）其中，(x
l
,y
l
,z
l
)为遥感设备投影中心在IMU坐标系中的坐标，(X
IMU
,Y
IMU
,Z
IMU
)为IMU坐标系原点在WGS84空间直角坐标系中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘洁，朱金彪，吴亮，刘玉泉，汤洪彪，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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