CN111024043A - 基于传感器触发的卫星遥感方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于传感器触发的卫星遥感方法，包括以下步骤：S1:利用传感器感知目标的状态和参数；S2：传感器对感知的信息进行分析，并且向遥感卫星发送对目标进行遥感观察的指令，同时将感知的信息传输至接收端；S3:遥感卫星接受指令后对目标进行遥感观测，并将观测数据反馈给接收端；S4：接收端接收观测数据后，结合传感器感知到的信息，对观测数据进行分析处理。本申请利用传感器对目标物进行感知，当目标出现任何情况波动后，都能及时利用遥感卫星自动进行数据捕捉，从而对目标进行及时监测，获取准确数据。

Description

基于传感器触发的卫星遥感方法

技术领域

本发明涉及遥感影像技术领域，尤其涉及一种基于传感器触发的卫星遥感方法。

背景技术

遥感数据以其探测范围大，获得资料速度快、周期短，受地面条件限制少，手段丰富、获得的信息量大且成本较低等优点，已经成为空间数据最主要的来源之一，尤其是多平台多传感器遥感技术的发展，使得我们源源不断地从太空获取地球表面有价值的和数据。其应用已经引起了世界各国的普遍重视，应用的民用领域及应用的深度在不断的扩大和延伸，涵盖了农业、减灾、国土、环保、住建、交通、水利、统计、林业、地震、气象、海洋、测绘、国安以及公安等等，并取得了丰硕的成功和显著的经济效益。

但是在现有的技术手段中，都属于被动式监测，无法利用传感器的即时数据触发遥感卫星来进行观测，无法形成一个快速的联动，如果出现意外不能及时发现。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于传感器触发的卫星遥感方法，利用传感器对目标物进行感知，当目标出现任何情况波动后，都能及时利用遥感卫星自动进行数据捕捉，从而对目标进行及时监测，获取准确数据。

为实现上述目的，本发明提供一种基于传感器触发的卫星遥感方法，包括以下步骤：

S1:利用传感器感知目标的状态和参数；

S2：传感器对感知的信息进行分析，并且向遥感卫星发送对目标进行遥感观察的指令，同时将感知的信息传输至接收端；

S3:遥感卫星接受指令后对目标进行遥感观测，并将观测数据反馈给接收端；

S4：接收端接收观测数据后，结合传感器感知到的信息，对观测数据进行分析处理。

作为优选，在步骤S1中，传感器对目标的周边环境信息和目标自身状态信息进行采集。

作为优选，在步骤S2中，对传感器感知的信息进行分析，采用自定义逻辑：直接向遥感卫星发出对目标进行遥感观察的指令，所述遥感指令包括观察内容、观察范围以及观察频率。

作为优选，在步骤S3中，遥感卫星响应传感器的观测请求，根据卫星内置的自定义逻辑和实时卫星在轨状况，规划卫星观测计划，调整卫星的运动轨道和姿态，对目标进行遥感观测，并将观察到的数据信息传输至接收端。

作为优选，在步骤S4中，接收端接收传感器和遥感卫星的数据信息后，以传感器接收到的感知信息作为遥感标定，对遥感卫星发出的数据信息进行分析处理，将分析结果反馈给用户。

作为优选，在步骤S4后，还包括后续处理步骤，接收端根据分析结果，发送针对指令至遥感卫星，遥感卫星接收针对指令后，按照针对指令调整遥感卫星的运动轨道和姿态，对目标进行重点监测。

本发明的有益效果是：本发明将传感器、目标物和遥感卫星三者组合成一个闭环系统，实现三者之间的信息快速交互，传感器发现目标出现问题后，即可快速启动遥感卫星对目标进行监测，而无需人工进行干预，这样就能有效避免了由于人工的原因造成无法在第一时间进行监测；遥感卫星接收到传感器发出的监测指令后进行快速响应，对目标进行遥感监测，并将监测到的数据信息传输至接收端，专业人员从接收端上进行查阅，即可获知目标即时、详细的数据资料，从而为下一步的决策作信息支撑。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2为本发明的工作示意图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述，当然，以下实施例仅仅是为了阐述本发明，并不代表本发明仅局限于此，任何采用本发明所提出的技术方案，在没有付出创造性的劳动前提下，都应属于本发明的保护范围。

请参阅图1和图2，本发明公开了一种基于传感器触发的卫星遥感方法，包括以下步骤：

S1:利用传感器感知目标的状态和参数；S2：传感器对感知的信息进行分析，并且向遥感卫星发送对目标进行遥感观察的指令，同时将感知的信息传输至接收端；S3:遥感卫星接受指令后对目标进行遥感观测，并将观测数据反馈给接收端；S4：接收端接收观测数据后，结合传感器感知到的信息，对观测数据进行分析处理。在本实施例中，采用传感器直接触发遥感卫星，这样能在最短的时间内做出反应，第一时间内即可知道对目的进行监测，了解实际情况，实现了目标-传感器-卫星之间的信息闭环和即时联动，从而快速响应以应对突发状况。

为了实现上述目的，在步骤S1中，传感器对目标的周边环境信息和目标自身状态信息进行采集；在步骤S2中，对传感器感知的信息进行分析，采用自定义逻辑：直接向遥感卫星发出对目标进行遥感观察的指令，所述遥感指令包括观察内容、观察范围以及观察频率；在步骤S3中，遥感卫星响应传感器的观测请求，根据卫星内置的自定义逻辑和实时卫星在轨状况，规划卫星观测计划，调整卫星的运动轨道和姿态，对目标进行遥感观测，并将观察到的数据信息传输至接收端；在步骤S4中，接收端接收传感器和遥感卫星的数据信息后，以传感器接收到的感知信息作为遥感标定，对遥感卫星发出的数据信息进行分析处理，将分析结果反馈给用户；在步骤S4后，还包括后续处理步骤，接收端根据分析结果，发送针对指令至遥感卫星，遥感卫星接收针对指令后，按照针对指令调整遥感卫星的运动轨道和姿态，对目标进行重点监测。

以对地表进行监测为例进行详细说明，并且结合具体实施例来阐述本发明；

在地面目标周边布置传感器终端，传感器终端定期从遥感卫星获取目标及目标周边的遥感图像，传感器终端根据用户需求设计监测模式和计算监测频率，当地表某一区域出现特殊情况，传感器终端根据遥感图像的前后比对确定问题出现区域，此时反馈给遥感卫星，针对这个区域进行重点监测，当遥感卫星根据需求，调整监测模式和检测频率，从而满足传感器终端的需求，监测获取的数据和传感器终端获取的数据一并传输至接收端内，使用电脑之类的产品作为接收端，对数据进行分析，专业人员根据分析结果做出正确的应对措施。

实施例一：铁路灾害监测实施案例，

目的：监测铁路及其周边的泥石流、滑坡灾害，对危险因素进行提前预警，保障铁路运输安全。

现场传感器包括泥石流监测传感器、雨量监测传感器：

泥石流监测传感器：对泥石流在流域源地形成和运动过程产生的次声频率(频率低，穿透力强，传播至极远处而能量衰减很小，可远离泥石流的发生源地而监测出泥石流的形成和发生)和强度进行监测。当泥石流发生时，泥石流次声报警器则可以接收到其次声信号。研究表明次声信号有一定的持续时间(大于10秒达1分钟左右)和一定的强度(声压值超0.1pa)，便可确定泥石流发生。

雨量监测传感器：对所在区域的前期降雨总量和降雨强度（通常以十分钟雨强计）进行监测，计算爆发泥石流或滑坡灾害的概率。随着前期降雨总量和降雨强度的增大，爆发泥石流或滑坡的概率增加（这些数值都是经验数值, 常常依赖于对已有泥石流事件的分析和统计而得到），当概率达到80%时，便可触发遥感卫星进行监测，以确定是否爆发泥石流或滑坡灾害。

主要流程：

1）在需要监测的铁路区域布置泥石流监测传感器和雨量监测传感器；

2）传感器每隔一段时间采用向遥感卫星进行观测

传感器将需要监测的铁路区域（作为目标观测区域）数据发送给遥感卫星；

遥感卫星对目标区域进行观测，并生成遥感图像A；

遥感图像传送至接收端；

3）当出现以下情况时，触发观测请求的申请

泥石流监测传感器监测到次声信号持续时间到达1分钟、声压值超0.1pa时，可确定泥石流发生；

雨量监测传感器监测到发生灾害的概率大于80%时，极有可能爆发泥石流或滑坡灾害；

4）确定触发观测条件后，传感器向遥感卫星发起观测申请，过程如下：

传感器将遥感频率（每小时1-3次，具体根据遥感卫星的能力综合确定）、需要监测的铁路区域（作为目标观测区域）数据发送给遥感卫星；

遥感卫星对目标区域进行观测，并生成遥感图像B；

遥感图像传送至接收端；

5）地面端将接收到的遥感图像A和遥感图像B进行对比，利用专业软件自动确定爆发泥石流或滑坡的区域和强度，专业人员根据分析结果做出正确的应对措施。

5）专业人员对局部地区及周边地区进行判读之后，可根据实际情况，采用部署临时传感装置等措施，进一步加强对周边高危地区的传感测量和预警措施，形成联动。

实施例二：电网检测

重大气象或地质灾害会造成电网输电线路上的电杆倒塌，同时线路走廊区域的违建、树障、施工等也会严重威胁线路安全稳定运行。目前电力行业针对电力线路的安全巡检有传统人工巡检和信息半自动化巡检两种。传统人工巡检一般由人工进行电力线路巡视并通过手工记录的方式记录电力线路的安全信息，由于存在较大的人为影响因素、较高的人力成本和信息管理成本、较低的巡检信息化程度等缺点，容易造成安全信息确实、无法系统化查询管理电力系统等问题。信息半自动化巡检虽然一定程度上提高了巡检可靠性，但对于巡检系统的安全性并无明显提升，同时也存在成本高、管理不便的缺点。遥感可作为电网输电线路杆塔及走廊隐患检测方法，监测范围大、准确率高，并可以结合自动化巡检，根据传感器结果实现异常区域的重点监测，具体方法为，在多条电网输电线上设置传感器，当其中一个传感器监测到电流出现变化时，该传感器直接向遥感卫星发送监测指令，遥感卫星针对该传感器所在的线路进行重点监测，当发现问题所在时，将数据信息传输至接收端、于此同时传感器也将相关信息传输至接收端，接收端将两者的信息汇总，从而分析得到故障位置的具体所在，从而达到排除故障的目的。

实施例三：灾害预警

利用遥感卫星采集到的影像数据采用立体像对技术及光谱分析等关键技术，提取地形地貌、地表覆被、地质条件、水文条件等作为地质灾害易发性评价因子，通过对这些因子的连续监测，进行解译和空间定位，从而实现灾害监控和预警，当传感器发现这些因子发生变化，超过正常阈值范围，则发送指令至遥感卫星进行监测，当遥感卫星发现问题所在，将数据信息传输至接收端、于此同时传感器也将相关信息传输至接收端，接收端将两者的信息汇总，从而分析得到故障位置的具体所在，从而达到排除故障的目的。

本发明的优势在于：

1）实现由传感器触发，卫星直接响应传感器的智能遥感，实现遥感数据与需求的动态连接；

2）实现即时遥感，可快速响应以应对突发状况；

3）为现代海洋科学、海洋经济、遥感应用与地理信息系统、物联网、工业互联网相关产业实现广域物联、敏捷遥感、大系统闭环技术。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:利用传感器感知目标的状态和参数；

S2：传感器对感知的信息进行分析，并且向遥感卫星发送对目标进行遥感观察的指令，同时将感知的信息传输至接收端；

S3:遥感卫星接受指令后对目标进行遥感观测，并将观测数据反馈给接收端；

S4：接收端接收观测数据后，结合传感器感知到的信息，对观测数据进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，在步骤S1中，传感器对目标的周边环境信息和目标自身状态信息进行采集。

3.根据权利要求1所述的基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，在步骤S2中，对传感器感知的信息进行分析，采用自定义逻辑：直接向遥感卫星发出对目标进行遥感观察的指令，所述遥感指令包括观察内容、观察范围以及观察频率。

4.根据权利要求1所述的基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，在步骤S3中，遥感卫星响应传感器的观测请求，根据卫星内置的自定义逻辑和实时卫星在轨状况，规划卫星观测计划，调整卫星的运动轨道和姿态，对目标进行遥感观测，并将观察到的数据信息传输至接收端。

5.根据权利要求1所述的基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，在步骤S4中，接收端接收传感器和遥感卫星的数据信息后，以传感器接收到的感知信息作为遥感标定，对遥感卫星发出的数据信息进行分析处理，将分析结果反馈给用户。

6.根据权利要求1所述的基于传感器触发的卫星遥感方法，其特征在于，在步骤S4后，还包括后续处理步骤，接收端根据分析结果，发送针对指令至遥感卫星，遥感卫星接收针对指令后，按照针对指令调整遥感卫星的运动轨道和姿态，对目标进行重点监测。

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