CN105357472A - 遥感卫星系统及其视频图像实时传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种遥感卫星系统及其视频图像实时传输方法，遥感卫星系统，具备：卫星摄像装置，搭载于卫星上，用于实时获取目标地物的视频图像；地面接收装置，设置于地面，用于实时接收视频图像；数据传输装置，搭载于卫星上，用于将视频图像传输至地面接收装置。解决了现有卫星难以实现的动态目标探测、识别和跟踪，以及卫星快速应用等问题。使得用户可快速获取目标区域的视频信息，能够大幅提高卫星在应对突发事情时的快速应用能力。

Description

遥感卫星系统及其视频图像实时传输方法
技术领域
本发明涉及遥感卫星技术领域，特别的涉及一种遥感卫星系统及其视频图像实时传输方法。
背景技术
卫星遥感是一种获取对地观测信息的重要技术手段，广泛运用于国土测绘、环境监测、灾害应急和军事行动中。遥感卫星根据所搭载的遥感载荷分为光学遥感和微波遥感卫星两大类。现有的光学遥感通过获取待观察目标的图像来进行遥感控制。
我国的现有天基信息获取卫星一般为战略应用层面，还不能很好地满足面向区域性、突发性的应用任务的迫切需求。已有的对地成像侦察卫星一般只能获取静止图像，并且一般需要提前较长时间制定侦察计划，而且再次观测所需的重访周期较长，难以快速变更观测目标来满足按需观测的需求。尤其是对于自然灾害等突发情况，现有卫星获取该区域实时情况所需观察时间较长。而灾害发生后，通过地面手段获取灾情又受到恶劣天气、道路破坏等客观条件的制约。
同时，常规的对地成像侦察手段从提出信息获取需求到获取有效数据之间时间周期长，数据应用的时效性难以得到保障，很难满足快速响应的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种遥感卫星系统及其视频图像实时传输方法，本发明主要解决了现有技术中卫星获取图像所需时间较长，所获取的数据缺乏时效性的技术问题。
本发明的一方面提供一种遥感卫星系统，具备：卫星摄像装置，搭载于卫星上，用于实时获取目标地物的视频图像；地面接收装置，设置于地面，用于实时接收视频图像；数据传输装置，搭载于卫星上，用于将视频图像传输至地面接收装置。
进一步地，卫星摄像装置为2～6个视频摄像机。
进一步地，卫星包括用于在卫星升空和运行过程中持续供电的电源装置；电源装置包括供电装置和用于对供电装置进行控制的电源控制装置，供电装置包括安装于卫星上的1个蓄电池和4个太阳电池阵。
进一步地，卫星还包括用于对卫星姿态进行控制的控制装置，控制装置安装于卫星上，由敏感器和执行器两部分组成，敏感器包括1～2个星敏感器、3～4个单轴光纤陀螺和2～3个模拟太阳敏感器；执行器包括1～3个磁力矩器和3～4个反作用飞轮。
进一步地，卫星还包括用于为卫星的各装置提供工作温度的热控装置，热控装置为涂设于卫星外表面上的黑镍镀层。
进一步地，卫星还包括用于对卫星进行控制的星务管理装置，星务管理装置安装于卫星上。
进一步地，卫星还包括用于接收遥感指令和发送遥感参数的测控装置，测控装置安装于卫星上。
本发明的另一方面还提供了一种如前述遥感卫星系统的实时获取视频图像的方法，包括以下步骤：通过卫星摄像装置对目标地物进行光学遥感，获取所述目标地物的实时视频图像；将所述视频图像实时通过数据传输装置向地面接收装置传输。
本发明的优点：
本发明提供的遥感卫星系统在卫星上装载有实时获取目标地物的视频图像的卫星摄像装置，并配合数据传输装置，将实时获取的目标地物视频实时传输回地面，从而提高了通过卫星获取目标地物图像信息的速度，缩短了获取目标各项情况的周期，提高所得目标数据的时效性。使得该卫星传回的数据尤其适用于自然灾害等情况，相关图像的获取。
本发明另一方面还提供了上述遥感卫星系统的实时获取视频图像方法，该方法可以保证对目标地物的视频图像进行实时传输，提高了所得目标地物的各项图像信息的时效性。
参考根据本发明的遥感卫星系统的各种实施例的如下描述将使得本发明的上述和其他方面显而易见。
附图说明
现在将参考附图更详细地解释本发明，其中：
图1是本发明的优选实施例的遥感卫星系统示意图；
图2是本发明的优选实施例的遥感卫星系统视频图像实时传输方法步骤示意图。
图例说明：
100、卫星摄像装置；200、地面接收装置；300、目标地物。
具体实施方式
参加图1，本发明提供了一种遥感卫星系统，该遥感卫星系统具备：卫星摄像装置100，搭载于卫星上，用于实时获取目标地物300的视频图像；地面接收装置200，设置于地面，用于实时接收视频图像；数据传输装置，搭载于卫星上，用于将视频图像传输至地面接收装置200。通过搭载于卫星上的卫星摄像装置100获取的视频数据比静止单幅图像包含更多的信息，能够获取目标的动态属性，从而探测到动态事件的发生。通过获得的动态视频可以基于此视频图像中的序列图像进行图像重构获得更高分辨率的图像，该系统非常适合对动态目标的探测与识别，利用获取的实时视频数据，可实现对动态目标的快速探测识别。通过该卫星系统获取的视频图像数据能够通过数传单元实时传输给用户或其它接收单元，可实现对卫星视频图像数据的快速获取和应用。本发明中遥感卫星系统可以但不限于微卫星中。
通过在卫星上搭载卫星摄像装置100和数据传输装置，能实现将卫星遥感监测到的目标地物300的动态图像实时的传输回地面。并配合地面接收装置200，将传输回地面的视频进行接收。从而实现实时获取遥感图像视频的目的。提高了遥感数据的时效性，避免了由于遥感数据传输的滞后性，使得视频卫星无法对自然灾害等突发情况进行实时监控的问题。提高了遥感卫星获取图像的时效性。本发明采用视频成像和视频数据实时传输的工作方式，可实现对动态目标快速探测与识别、热点区域目标实时监视。当然该卫星为了实现对各部件的搭载和发射以及在轨运行需要也具有常规的卫星结构。如结构与机构分系统具有承受载荷、安装设备、提供构型、与火箭接口对接等功能的部件。这些部件按常规卫星的结构设置即可。优选的，卫星结构采用由6块结构板和1块中间结构板组成的方形结构，采用10mm铝合金结构板，结构外表面黑镍镀镀层、内部彩虹色导电氧化，卫星采用300型分离装置。可以具有较好的在轨拍摄视频效果，保证实时传输视频的清晰度要求。
其中数据传输装置的传输带宽可以满足视频数据实时传输能力要求。数据传输装置可以当然并不限于此地实现对所获取的图像资料进行压缩、后处理等功能，以满足数据实时传输的带宽要求。
优选的，卫星摄像装置100为2～6个视频摄像机。按此数量装置卫星摄像装置100的数量，不同性能的摄像装置配合能够提高光学遥感所得数据对目标地物300动态图像捕捉的准确性，减少距离对视频图像的干扰，提高对目标地物300的识别能力。
优选的，卫星包括用于在卫星升空和运行过程中持续供电的电源装置；电源装置包括供电装置和用于对供电装置进行控制的电源控制装置，供电装置包括安装于卫星上的1个蓄电池和4个太阳电池阵。采用该数量的电池能保证卫星上所搭载各器件的使用供电需求。保证数据实时传输的需要。
优选的，卫星还包括用于对卫星进行控制的星务管理装置，星务管理装置安装于卫星上。星务管理装置由星载计算机和星务软件两部分组成，具有卫星遥测遥控、状态管理等功能，能够实现对整个卫星的控制。
优选的，卫星还包括用于对卫星姿态进行控制的控制装置，控制装置安装于卫星上，由敏感器和执行器两部分组成，敏感器包括1～2个星敏感器、3～4个单轴光纤陀螺和2～3个模拟太阳敏感器；执行器包括1～3个磁力矩器和3～4个反作用飞轮。敏感器和执行器的安装方法按常规方法安装。采用该数量的敏感器组合，能实现在获取视频期间对卫星姿态的较好测量，提高成像清晰度。采用该数量的执行器组合，能实现在前述敏感器的控制下，对卫星进行准确的姿态调整，从而在尽可能小的干扰下获得具有较高清晰度的图像视频。还能实现卫星姿态快速机动。
优选的，卫星还包括用于接收遥感指令和发送遥感参数的测控装置，测控装置安装于卫星上。测控装置由1个USB应答机和1个UHF(特高频无线电波)收发机及天线组成。采用该组合，能实现向地面测控站发送卫星的各种遥测参数，并接收地面站遥控指令的功能，当然并不限于此。
优选的，卫星还包括用于为卫星的各装置提供工作温度的热控装置，热控装置为涂设于卫星外表面上的黑镍镀层。该热控装置为整星被动热控方式，提供星上设备所需的工作温度环境。
参加图2，本发明的另一方面还提供了一种上述遥感卫星系统的实时获取视频图像的方法，包括以下步骤：
步骤S1：通过卫星摄像装置100对目标地物300进行光学遥感，获取目标地物300的实时视频图像；
步骤S2：将视频图像实时通过数据传输装置向地面接收装置200传输。
卫星对其上所搭载的卫星摄像装置100对目标地物300进行光学遥感，获取目标地物300的实时视频图像。获取视频图像后，卫星将所获得的视频图像通过搭载于该卫星上的数据传输装置传送回地面，被地面接收装置200接收后，即可实现对目标地物300的实时遥感。提高所得数据的时效性。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。
通过对附图，说明书和权利要求书的研究，在实施本发明时本领域技术人员可以理解和实现所公开的实施例的变形。在权利要求书中，术语“包括”不排除其他步骤或元素，而不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。在彼此不同的从属权利要求中引用的某些措施的事实不意味着这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何参考标记不构成对本发明的范围的限制。

Claims (8)

1.一种遥感卫星系统，其特征在于，具备：
卫星摄像装置，搭载于所述卫星上，用于实时获取目标地物的视频图像；
地面接收装置，设置于地面，用于实时接收所述视频图像；
数据传输装置，搭载于所述卫星上，用于将所述视频图像传输至所述地面接收装置。
2.根据权利要求1所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星摄像装置为2～6个视频摄像机。
3.根据权利要求1或2所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星包括用于在所述卫星升空和运行过程中持续供电的电源装置；所述电源装置包括供电装置和用于对所述供电装置进行控制的电源控制装置，所述供电装置包括安装于所述卫星上的1个蓄电池和4个太阳电池阵。
4.根据权利要求3所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星还包括用于对所述卫星姿态进行控制的控制装置，所述控制装置安装于所述卫星上，由敏感器和执行器两部分组成，所述敏感器包括1～2个星敏感器、3～4个单轴光纤陀螺和2～3个模拟太阳敏感器；所述执行器包括1～3个磁力矩器和3～4个反作用飞轮。
5.根据权利要求3所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星还包括用于为所述卫星的各装置提供工作温度的热控装置，所述热控装置为涂设于所述卫星外表面上的黑镍镀层。
6.根据权利要求3所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星还包括用于对所述卫星进行控制的星务管理装置，所述星务管理装置安装于所述卫星上。
7.根据权利要求3所述的遥感卫星系统，其特征在于，所述卫星还包括用于接收遥感指令和发送遥感参数的测控装置，所述测控装置安装于所述卫星上。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述遥感卫星系统的实时获取视频图像的方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过卫星摄像装置对目标地物进行光学遥感，获取所述目标地物的实时视频图像；
将所述视频图像实时通过数据传输装置向地面接收装置传输。
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