【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及星地激光通信，尤其涉及一种星地激光通信任务能力分析方法、装置、系统及介质。
技术介绍
1、星地激光通信由于其高速、高带宽、高保密性等优点，在许多领域都具有广泛的应用前景。星地激光通信任务能力会受到大气信道和气象条件较多影响，特别是云层的影响，因此准确评估星地激光通信任务的能力，可以提前规划星地激光通信链路，提高星地激光通信稳定性。
2、目前的基于云层分析的星地激光通信任务能力主要为基于全云层的物理化学特性进行的星地激光通信任务稳定性分析，例如根据云底高度和云层光学深度结果进行建模，以获得星地激光通信任务能力的评估结果；一些技术方案中，会根据全天空的云量以阈值判断的形式得到星地激光通信任务能力的评估结果。
3、然而，现有技术中至少存在以下问题：
4、由于并不是全云层均会对星地激光通信任务稳定性产生影响，基于全云层的物理化学特性进行分析会导致大量冗余数据产生，进而导致任务能力结果不够准确。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种星地激光通信任务能力分析方法，包括以下步骤：
2、获取站址云量图像；
3、根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图；所述卫星轨迹图用于描述站址云量图像坐标系下的卫星轨迹；
4、根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取星地激光通信可用能力；
5、根据星地激光通信可用能力，获取星地激光通信任务能力结果。
6、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，所述获取站址云量
7、获取站址天空成像图像；
8、输入站址天空成像图像至云量识别神经网络模型中，获取云量识别神经网络模型输出的站址云量图像；
9、其中，所述云量识别神经网络模型是在图像识别模型的基础上，通过站址天空成像图像数据集及其对应的云量标签训练得到的。
10、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，所述根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图，包括以下步骤：
11、根据站址云量图像建立坐标系；
12、根据与站址对应的卫星轨道参数，将不同时刻的卫星位置映射至所述坐标系，得到卫星轨迹图。
13、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，所述根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取星地激光通信可用能力，包括以下步骤：
14、根据预设约束条件，确定卫星轨迹段；所述预设约束条件是根据星地激光通信的业务特点得到的；所述预设约束条件包括跟踪接收起始俯仰角约束和白天太阳规避角约束；
15、其中，所述跟踪接收起始俯仰角约束，包括：删除整体轨道低于第一预设角度的轨道弧段；对于包含低于第二预设角度的弧段，需要删除轨道中低于第三预设角度以下的弧段；所述第二预设角度是根据接收起始俯仰角确定的，所述第三预设角度是根据跟踪起始俯仰角确定的；
16、所述白天太阳规避角约束，是根据太阳和卫星轨迹之间的位置关系确定的；
17、确定与卫星轨迹段相对应的站址云量图像的第一区域，所述第一区域包括卫星轨迹段覆盖的区域；
18、根据站址云量图像，获取第一区域内的含云像素点占比；
19、根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用能力。
20、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，所述根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用能力，具体为：
21、根据第一区域内的含云像素点占比，使用阈值判断方法确定星地激光通信可用能力；或，
22、根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用概率，根据星地激光通信可用概率确定星地激光通信可用能力。
23、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，根据第一区域内的含云像素点占比，使用阈值判断方法确定星地激光通信可用能力，具体为：
24、若第一区域内的含云像素点占比大于第一预设阈值，则确定站址云量图像对应时刻的星地激光通信可用能力为不具有通信能力；
25、根据星地激光通信可用能力，获取星地激光通信任务能力结果，具体为：
26、确定星地激光通信任务能力结果为卫星过站时段中，具有通信能力的时刻与所有时刻的比值。
27、根据本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法，根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用概率，根据星地激光通信可用概率确定星地激光通信可用能力，具体为：
28、根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用概率，所述星地激光通信可用概率为1与第一区域内的含云像素点在第一区域占比的差值；
29、根据星地激光通信可用能力，获取星地激光通信任务能力结果，具体为：
30、确定星地激光通信任务能力结果为卫星过站时段的所有时刻对应的星地激光通信可用概率的加权平均值。
31、本专利技术还提供一种星地激光通信任务能力分析装置，包括：
32、云量图像获取模块，用于获取站址云量图像；
33、轨迹图像获取模块，用于根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图；所述卫星轨迹图用于描述站址云量图像坐标系下的卫星轨迹；
34、通信能力计算模块，用于根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取卫星轨迹图对应的星地激光通信可用能力；
35、分析模块，用于根据星地激光通信可用能力，获取星地激光通信任务能力结果。
36、本专利技术还提供一种星地激光通信任务能力分析系统，包括采集设备和计算设备，其中：
37、所述采集设备为全天空成像仪，用于对站址天空进行昼夜180°成像；
38、所述计算设备用于根据采集设备获取站址云量图像；
39、根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图；所述卫星轨迹图用于描述站址云量图像坐标系下的卫星轨迹；
40、根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取星地激光通信可用能力；
41、根据星地激光通信可用能力，获取星地激光通信任务能力结果。
42、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述星地激光通信任务能力分析方法。
43、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述星地激光通信任务能力分析方法。
44、本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述星地激光通信任务能力分析方法。
45、本专利技术提供的星地激光通信任务能力分析方法、装置、系统及介质，通过站址云量图像和卫星轨迹图相结合，分析天空云量分布对卫星过站时刻星地激光通信可用能力的影响，进而得到基于特定站址的和特定卫星的星地激光通信任务能力结果，提高卫星过站时刻可用能力分析结果的准确度，进而能够更好地分析站址的星地激光通信任务能力。...
【技术保护点】
1.一种星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述获取站址云量图像，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取星地激光通信可用能力，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用能力，具体为：
6.根据权利要求5所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，根据第一区域内的含云像素点占比，使用阈值判断方法确定星地激光通信可用能力，具体为：
7.根据权利要求5所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用概率，根据星地激光通信可用概率确定星地激光通信可用能力，具体为：
8.一
9.一种星地激光通信任务能力分析系统，其特征在于，包括采集设备和计算设备，其中：
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述星地激光通信任务能力分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述获取站址云量图像，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据卫星轨道参数，获取卫星轨迹图，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据站址云量图像和卫星轨迹图，获取星地激光通信可用能力，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的星地激光通信任务能力分析方法，其特征在于，所述根据第一区域内的含云像素点占比，确定星地激光通信可用能力，具体为：
6.根据权利要求5所述的星...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷慈，张洪群，黄鹏，冯旭祥，李亚林，万广通，续云龙，吴梦超，
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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