【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仿真评估领域，特别是指一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法。
技术介绍
1、遥感卫星是空间对地观测和信息感知的主体，遥感卫星系统及其应用作为复杂的工程系统，其论证、设计、研制和应用等环节都需要投入大量的人力、物力和财力。如何优化提升遥感卫星全生命周期内各环节的效率和效能，仿真评估技术提供了一种有效的支持手段。
2、遥感卫星的核心能力主要包括目标获取能力、目标重访能力、数据获取时效性等。在固定场景条件下，如观测卫星、测控资源、数传资源、观测目标数量和位置、观测时机等均固定时，对遥感卫星能力很容易评估，但实际情况下观测目标的时空特性和观测时机具有很强的随机性，相关结果不具一般性，对卫星数据获取能力进行客观、定量的分析评估相对困难得多。
3、为此，提出了一种基于大样本的计算分析方法，实现对遥感卫星数据获取能力的定量描述和评价。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种基于大样本的遥感卫星能力仿真分析方法，定义了遥感卫星核心能力指标多元函数，明确核心指标内容和自变量，设置了仿真时间段、待观测目标集合、观测卫星集、测控资源集、数传资源集和可用的观测任务规划算法等仿真计算条件的值域和取值方法。
2、本专利技术所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的：
3、一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，包括以下过程：
4、(1)设定遥感卫星核心能力指标包括目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性，自变量包括仿真时间段、
5、(2)设置仿真时间段、待观测目标集合、观测卫星集、测控资源集、数传资源集和单星观测任务规划算法各仿真条件的取值范围和取值方法；
6、(3)对仿真条件进行组合，每个多条件组合视为一次样本开展仿真计算，分别开展卫星对目标的可视计算、卫星对测控站的可视计算、卫星对数传站的可视计算和单星观测任务规划；
7、(4)依据仿真计算结果，进行单样本仿真条件下目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的计算分析，并在大样本仿真条件下，分别统计目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的最大值、最小值和平均值，对三个指标计算结果进行归一化处理；
8、(5)采用层次分析法确定目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的权重，对三个指标归一化处理结果进行加权计算，得出遥感卫星观测能力。
9、进一步的，步骤(2)中所述的各仿真条件的取值范围和取值方法如下：
10、构建遥感卫星观测能力评估仿真场景，分别设置各自变量，包括仿真时间段t、待观测目标集合t、观测卫星集s、测控资源集tm、数传资源集dt和可用的观测任务规划算法alg；
11、和分别代表第j个仿真开始时间和结束时间，n1为仿真时间段数量；
12、代表第j个目标集合中的第i个目标，qj为第j个目标集合中的目标数量，n2为目标集合数量；
13、代表第j个卫星集合中的第i个卫星，pj为第j个卫星集合中的卫星数量，n3为卫星集合数量；
14、代表第j个测控资源集合中的第i个测控站或测控弧段，rj为第j个测控资源集合中的测控资源数量，n4为测控资源集数量；
15、代表第j个数传集合中的第i个数传站或数传弧段，vj为第j个接收资源集合中的接收资源数量，n5为数传资源集数量；
16、algj代表第j个任务规划算法，n6为算法数量。
17、进一步的，步骤(4)中依据仿真计算结果，进行单样本仿真条件下目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的计算分析，具体为：
18、单样本仿真条件下目标获取数量计算如下：
19、
20、式中，
21、
22、
23、
24、
25、
26、pj为集合sj的元素数，即本次仿真的卫星数量，为单次仿真条件tj、tj、tmj和dtj下卫星采用任务规划算法algj进行任务规划后能够观测的目标数量；
27、单样本仿真条件下目标重访时间计算如下：
28、
29、式中，qj为集合tj的元素数，即本次仿真的目标数量，θj为仿真条件tj、sj、tmj和dtj下采用任务规划算法algj进行任务规划后第j个目标被卫星观测的总次数，为第j个目标被第i次观测的时间；
30、单样本仿真条件下目标数据获取时效性计算如下：
31、
32、式中，qj为集合tj的元素数，即本次仿真的目标数量，为仿真条件tj、sj、tmj和dtj下采用任务规划算法algj进行任务规划后目标的数据接收完成时间，为仿真开始时间。
33、进一步的，步骤(4)中在大样本仿真条件下，分别统计目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的最大值、最小值和平均值，具体过程如下：
34、a)大样本情况下，针对
35、
36、
37、
38、
39、
40、
41、定义
42、
43、为第m个仿真样本条件下生成的遥感卫星能力指标，其中q为仿真总样本数；
44、
45、n1、n2、n3、n4、n5和n6,分别代表大样本仿真试验中的仿真时间段数量、目标集数量、卫星集合数量、测控资源集数量、数传资源集数量和任务规划算法数量；
46、b)数据统计分析：
47、统计计算目标获取数量、目标重访时间以及目标数据获取时效性的最大值zk_max、最小值zk_min和平均值zk_average；
48、
49、
50、
51、采用min-max标准化方法分别对三个指标的平均值进行归一化处理，目标获取数量的转换函数为：
52、
53、目标重访时间和目标数据获取时效性的转换函数为：
54、
55、本专利技术相比现有技术的优点为：
56、本专利技术设计了基于多仿真条件组合的单样本仿真计算和大样本数据采集统计分析过程与方法，给出了遥感卫星观测能力综合指标计算方法；本专利技术能够对遥感卫星数据获取能力进行全面、准确、客观的描述和评价。
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1.一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，步骤(2)中所述的各仿真条件的取值范围和取值方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，步骤(4)中依据仿真计算结果，进行单样本仿真条件下目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的计算分析，具体为：
4.根据权利要求3所述的一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，步骤(4)中在大样本仿真条件下，分别统计目标获取数量、目标重访时间和目标数据获取时效性的最大值、最小值和平均值，具体过程如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，步骤(2)中所述的各仿真条件的取值范围和取值方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于大样本的遥感卫星能力仿真评估方法，其特征在于，步骤(4)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：白晶，于君娜，梁硕，王士成，陈金勇，彭会湘，邹俊，吕向阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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