本发明专利技术实施例提供一种面向区域成图的卫星成像规划方法及装置。该方法包括：获取成像需求信息和卫星资源信息，成像需求信息中至少包括目标成像区域、分辨率要求、时间窗口、气象条件、任务优先级以及成像模式；卫星资源信息包括卫星硬件资源、卫星轨道与位置信息以及卫星通信能力；将成像需求信息输入任务规划模型，得到卫星成像任务规划方案；任务规划模型是根据历史成像需求信息训练得到的、用于预测成像需求的时空特征以生成卫星成像任务规划方案的数学模型；根据卫星资源信息，对卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划；根据卫星成像任务执行计划执行卫星成像任务，获取目标成像区域的图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及卫星成像，尤其涉及一种面向区域成图的卫星成像规划方法及装置。
技术介绍
1、随着社会经济的快速发展和科技进步，对地理信息的需求日益增长。特别是在城市规划、资源管理、环境保护、灾害监测等领域，高分辨率、高时效性的地理信息成为决策支持的重要依据。
2、传统的卫星成像技术中，通常先根据用户的成像需求，确定成像的目标区域、时间和分辨率等参数。之后，将成像任务分配给合适的卫星，并制定详细的拍摄计划。计算卫星的最佳拍摄时间窗口，以确保卫星能够到达目标区域上方。完成卫星成像任务规划后，控制卫星的姿态，使其摄像头对准目标区域，并在预定的时间窗口内拍摄目标区域的图像，之后，将采集到的原始图像数据通过通信链路传回地面站。地面站接收到卫星传回的原始图像数据后，对原始图像数据进行预处理后，再进行如拼接、裁剪、增强等处理，以生成最终的图像数据进行展示。
3、然而，上述传统的卫星成像技术中，任务规划依赖于专业的技术人员进行复杂的计算和判断，从任务规划到图像交付的整个流程用时较长，难以满足用户对高实效性的要求。同时，传统的卫星成像技术在高分辨率成像方面存在局限，难以满足高精度应用的需求。因此亟需提出一种新的卫星成像规划方法，以提升卫星成像的整体性能和用户体验。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种面向区域成图的卫星成像规划方法及装置，以通过结合大数据技术、人工智能技术以及云计算技术，实现卫星成像任务的高效、精准规划，满足区域成图的高分辨率和高时效性需求。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种面向区域成图的卫星成像规划方法，该方法包括：
3、获取成像需求信息和卫星资源信息，所述成像需求信息中至少包括目标成像区域、分辨率要求、时间窗口、气象条件、任务优先级以及成像模式；所述卫星资源信息包括卫星硬件资源、卫星轨道与位置信息以及卫星通信能力；
4、将所述成像需求信息输入任务规划模型，得到卫星成像任务规划方案；所述任务规划模型是根据历史成像需求信息训练得到的、用于预测成像需求的时空特征以生成所述卫星成像任务规划方案的数学模型；
5、根据所述卫星资源信息，对所述卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划；
6、根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像。
7、在第一方面的一种可能设计中，所述获取成像需求信息，包括：
8、接收来自用户的成像请求，所述成像请求中包括所述目标成像区域、所述分辨率要求，所述时间窗口，所述用户优先级以及所述成像模式；
9、通过第三方平台获取所述气象条件。
10、在第一方面的一种可能设计中，所述任务规划模型的训练过程包括：
11、获取所述历史成像需求信息，所述历史成像需求信息包括历史成像需求、历史卫星轨道信息、历史气象数据以及对应的历史卫星成像任务规划；
12、从所述历史成像需求中提取空间特征，从所述历史卫星轨道参数中提取时间特征，并从所述历史气象数据中提取气象特征；
13、将所述空间特征、所述时间特征以及所述气象特征进行融合，得到融合特征；
14、将所述融合特征输入待训练模型，得到预测卫星成像任务规划；
15、根据预先构建的联合损失函数、所述预测卫星成像任务规划和所述历史卫星成像任务规划，更新所述待训练模型的参数，直至所述待训练模型的参数收敛，得到所述任务规划模型。
16、在第一方面的一种可能设计中，所述联合损失函数为：
17、ltotal＝λreglreg+λclslcls
18、其中，ltotal表示所述联合损失函数，lreg表示回归任务的损失函数，lcls表示分类任务的损失函数，λreg表示所述回归任务的权重系数，λcls表示所述分类任务的权重系数。
19、在第一方面的一种可能设计中，所述根据所述卫星资源信息，对所述卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划，包括：
20、根据所述卫星成像任务规划方案中的所述目标成像区域、所述时间窗口信息、所述卫星硬件资源、所述卫星轨道与位置信息以及所述卫星通信能力，将所述卫星成像任务分配给相应的卫星；
21、根据所述成像任务优先级、实时天气信息以及所述卫星轨道与位置信息，调整所述卫星成像任务的执行顺序，以生成所述卫星成像任务执行计划。
22、在第一方面的一种可能设计中，所述根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像，包括：
23、根据所述卫星成像任务执行计划，配置成像参数，并根据所述成像参数获取所述目标成像区域的图像；其中，所述成像参数至少包括分辨率、光照条件、气象条件以及卫星姿态。
24、在第一方面的一种可能设计中，所述根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像之后，所述方法还包括：
25、实时监控所述卫星成像任务的执行情况，以确保所述卫星成像任务按时完成；以及，
26、实时监控目标卫星的工作状态，以确保所述目标卫星在执行所述卫星成像任务时处于最佳状态；其中，所述目标卫星为正在执行所述卫星成像任务的卫星。
27、第二方面，本专利技术实施例提供一种面向区域成图的卫星成像规划装置，所述装置包括：
28、获取模块，用于获取成像需求信息和卫星资源信息，所述成像需求信息中至少包括目标成像区域、分辨率要求、时间窗口、气象条件、任务优先级以及成像模式；所述卫星资源信息包括卫星硬件资源、卫星轨道与位置信息以及卫星通信能力；
29、预测模块，用于将所述成像需求信息输入任务规划模型，得到卫星成像任务规划方案；所述任务规划模型是根据历史成像需求信息训练得到的、用于预测成像需求的时空特征以生成所述卫星成像任务规划方案的数学模型；
30、优化模块，用于根据所述卫星资源信息，对所述卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划；
31、执行模块，用于根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像。
32、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器；
33、所述存储器与所述处理器连接，用于存储程序；
34、所述处理器用于通过运行所述存储器中的程序，实现如本申请实施例的第一方面中任意一项所述的面向区域成图的卫星成像规划方法。
35、第四方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器运行时，使得所述处理器执行如本申请实施例的第一方面中任意一项所述的面向区域成图的卫星成像规划方法。
36、本专利技术实施例提供的面向区域成图的卫星成像规划方法及装置，通过获取成像需求信息和卫星资源信息，成像本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种面向区域成图的卫星成像规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取成像需求信息，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务规划模型的训练过程包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述联合损失函数为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星资源信息，对所述卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星成像任务执行计划执行所述卫星成像任务，获取所述目标成像区域的图像之后，所述方法还包括：
8.一种面向区域成图的卫星成像规划装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器运行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任意一项所述的面向区域成图的卫星成像规划方法。
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【技术特征摘要】
1.一种面向区域成图的卫星成像规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取成像需求信息，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务规划模型的训练过程包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述联合损失函数为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星资源信息，对所述卫星成像任务规划方案中卫星成像任务的执行顺序进行优化，生成卫星成像任务执行计划，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星成...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小波，苏鹏，王硕，
申请(专利权)人：苏州航遥启程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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