CN111309769B - 一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质；该方法可以包括：持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息；根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划。

Description

一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及卫星成像领域，尤其涉及一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
在多星编队对地观测任务中，根据卫星各自的功能往往将其分为搜索卫星、中枢卫星和成像卫星。搜索卫星的功能是利用其携带的载荷对地面进行大范围的观测，给出有价值的观测目标的经纬度及其目标属性信息；中枢卫星的功能是接收搜索卫星给出的目标经纬度及其属性信息后，对接收到的目标信息进行处理以生成带有重要度的目标信息队列，再采用相应的任务规划算法，规划出满足各成像卫星约束条件的目标信息分配结果，分发给各个成像卫星；成像卫星的功能为接收中枢卫星的目标信息分配结果，并对接收的目标信息进行观测。卫星的功能也可能会有重叠，例如，某一卫星可能既有搜索卫星的功能又有中枢卫星的功能，或者既有中枢卫星的功能又有成像卫星的功能。
在整个任务流程中，由于搜索卫星给出的目标信息的数量众多，并且各个搜索卫星所携带的搜索载荷不同，因此给出的目标属性信息也有区别，而成像卫星的成像资源却极其有限，因此，对于任务规划中枢星，需要采用一种简单的星上自主方法对搜索卫星给出的目标信息进行处理，挑选少量比较重要的目标信息保留下来，用于中枢卫星作为成像任务规划的输入，最终将规划结果分发给各个成像卫星。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法，使得能够采用一种简单的星上自主方法对搜索卫星给出的目标信息进行处理，挑选少量比较重要的目标信息保留下来，用于中枢卫星作为成像任务规划的输入。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法，所述方法包括：
持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；
根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息；
根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；
对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划。
第二方面，本发明实施例提供了一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的装置，所述装置包括：持续接收部分、滚动处理部分、综合处理部分和成像任务规划部分，其中，
所述持续接收部分，经配置为持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；
所述滚动处理部分，经配置为根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息；
所述综合处理部分，经配置为根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；
所述成像任务规划部分，经配置为对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序，所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法的步骤。
本发明实施例提供了一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法、装置及计算机存储介质；针对单个搜索卫星给出的目标信息进行滚动处理，保留一定数量的目标，对单星滚动处理的结果，进行多星目标信息综合处理，得到指定数量的目标信息，最终作为成像任务规划的输入信息，由此实现了采用一种简单的星上自主方法对搜索卫星给出的目标信息进行处理，挑选少量比较重要的目标信息保留下来，用于中枢卫星作为成像任务规划的输入。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种通过多星编队对地观测系统处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种滚动处理流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的装置的组成部分示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明主要应用于成像任务规划中枢卫星，功能是处理多个搜索卫星提供的大量目标信息，挑选出少量的重要目标信息，以便中枢卫星进行任务规划并将规划结果分发给各个成像卫星。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法，所述方法包括：
S101：持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息，其中，目标信息可以以数据包或其他形式接收，每个数据包可以包括至少一个目标信息，目标信息可以包括目标经纬度信息和目标属性信息，而搜索卫星发送观测到的目标信息时可以采取目标触发的方式发送，即搜索卫星观测到目标后立即比如打包处理并按协议向中枢卫星发送目标信息，也可以采用以固定频率发送的方式向中枢卫星发送目标信息，这可以由搜索卫星自定；
S102：根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息，其中，滚动处理规则可以是预先制定的，这将在下文中进行详细描述，所述多组恒定数量的目标信息可以存储在例如相应的多个滚动处理目标信息库中；
S103：根据综合处理规则对例如存储在相应的多个滚动处理目标信息库中的所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息，其中综合处理规则将在下文中进行详细描述；
S104：对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划，由此可以将规划结果分发给各个成像卫星。
以下结合图2中示出的包括N个搜索卫星、单个中枢卫星以及M个成像卫星的示例性多星编队对地观测系统对上述方法的处理流程进行描述。
参见图2，N个搜索卫星将观测到的目标信息分别发送给中枢卫星的N个持续接收模块，N个持续接收模块持续接收到的目标信息分别由中枢卫星的N个滚动处理模块进行滚动处理，N个滚动处理模块滚动处理后的目标信息由中枢卫星的单个综合处理模块进行综合处理，单个综合处理模块综合处理后的目标信息由中枢卫星的单个成像任务规划模块进行成像任务规划，单个成像任务规划模块将规划结果分别发送给M个成像卫星。
上述方案针对单个搜索卫星给出的目标信息进行滚动处理，保留一定数量的目标，对多个单星滚动处理的结果，进行多星目标信息综合处理，得到指定数量的目标信息，最终作为成像任务规划的输入信息，由此实现了采用一种简单的星上自主方法对搜索卫星给出的目标信息进行处理，挑选少量比较重要的目标信息保留下来，用于中枢卫星作为成像任务规划的输入。
在上述方案中的步骤S102中，所述滚动处理可以在一组持续接收到的目标信息中有新的目标信息加入后实时地进行。更具体地，参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种滚动处理流程示意图。在所示滚动处理流程中，当例如滚动处理模块接收到搜索卫星发来的比如数据包形式的新的目标信息即图3中Tnow时刻收到的目标信息时，将其存储在第二存储区中，并立即与存储在第一存储区中的Tnow时刻前已经处理过的目标信息合并并根据滚动处理规则进行处理，得到单次处理后的目标信息并重新存储在第一存储区中，由此得到最新的包含一定数量目标信息的滚动处理目标信息库。这样既保留了重要目标信息，又防止了大量目标信息堆积而占用内存，由此提升了中枢星上计算机的处理效率。
在上述方案中的步骤S103中，所述综合处理可以在需要进行所述成像任务规划的时刻进行。这种处理方式使得只需在例如中枢卫星进行成像任务规划的时刻提取滚动处理获得的目标信息，经综合处理便可得到成像任务规划的输入目标信息，由此极大地简化了目标信息的处理流程。
对于上述方案中的步骤S102，由于各个搜索卫星给出的目标属性信息不同，判定目标信息是否重要的标准也因此不同。因此需要根据任务需求制定相应的规则，对搜索卫星给出的目标信息进行排序，保留其中较为重要的目标信息。例如，可以根据搜索卫星给出的目标属性信息(目标长度、目标置信度等)进行筛选排序。
具体地，在上述方案中的步骤S102中，所述滚动处理规则可以为，更优先地保留更频繁地被观测到的目标信息。举例来说，首先对接收到的一个数据包中的目标信息做处理，将其观测分值初始值均设为100(随后接收到的数据包中的目标信息的观测分值初值也同样设为100)，若紧随其后的数据包中有与该包数据重复的目标信息(即连续两次观测到同一目标信息)，则将该目标信息的观测分值加1，同时剔除掉重复目标信息，而若该包数据中的目标信息未重复，则其观测分值减1，新目标信息的观测分值初值设为100。同时，在持续接收目标信息的过程中可以控制每组目标信息的数量不超过100个，若超出，则将观测分值小的目标信息剔除。
具体地，在上述方案中的步骤S102中，所述滚动处理规则可以为，更优先地保留重要度分值更高的目标信息，其中，所述重要度分值由所述搜索卫星给出，或根据目标信息中的一种属性信息或多种属性信息相互组合的结果确定出。处理过程例如可以为，首先以目标信息包含的经纬度位置为依据，将重复目标信息剔除。若搜索卫星提供了目标信息的重要度分值信息，则可以直接应用于后续处理过程，否则由中枢卫星根据搜索卫星搜索发现的目标信息中的一种属性信息或多种属性信息相互组合的结果来确定重要度分值。同时，在持续接收目标信息的过程中可以控制每组目标信息的数量不超过100个，若超出，则将重要度分值小的目标信息剔除。
具体地，在上述方案中的步骤S102中，所述滚动处理规则可以为，更优先地保留尺寸更大或置信度更高的目标所对应的目标信息。举例来说，处理过程例如可以为，首先以目标信息包含的经纬度位置为依据，将重复目标信息剔除，再按目标尺寸大小或置信度高低对所对应的目标信息排序。同时，在持续接收目标信息的过程中可以控制每组目标信息的数量不超过100个，若超出，则将小尺寸或低置信度目标所对应的目标信息剔除。
对于上述方案中的步骤S103，由于不同搜索卫星所提供的目标属性信息并不相同，且综合处理后保留的目标点数目有限，因此在综合过程中，需要根据任务需求制定相应的综合处理规则，使综合处理后的目标具有统一的重要度评判标准。
具体地，在上述方案中的步骤S103中，所述综合处理规则可以为，从一个搜索卫星观测到的目标信息中选择出的参与成像任务规划的目标信息占所有参与成像任务规划的目标信息的百分比是恒定的。举例来说，假设作为成像任务规划输入的目标信息数量为S，可以按一定的比例将S个名额分配给N颗搜索卫星，比如按c1、c2、…、cN(c1+c2+…+cN＝1)的比例将S个名额分配给N颗搜索卫星，即为第1颗搜索星提供c1*S个名额，为第2颗搜索星提供c2*S个目标名额，以此类推为第N颗搜索星提供cN*S个目标名额。为保证总的名额数目正好为S，名额比例需要保证给每颗搜索星的数量正好为整数。
具体地，在上述方案中的步骤S103中，所述综合处理规则可以为，主要从一个搜索卫星观测到的目标信息中选择参与成像任务规划的目标信息，辅助从其他搜索卫星观测到的目标信息中选择参与成像任务规划的目标信息。该规则适用于某颗搜索星置信度较高情况。比如以置信度高的A星观测到的目标信息为主要目标信息，其他星的目标信息为辅助目标信息。此外，若A星观测到的目标信息其他星也都观测到，则可以提升A星观测到的该目标信息的重要度等级。最终挑选成像任务规划输入目标信息时，可以以该目标信息修正后的重要度等级为依据。
需要说明的是，上述滚动处理规则和综合处理规则，以及处理规则中的参数、权重等，可根据实际效果进行在轨规则调整，以达到更好处理效果。
基于前述技术方案相同的发明构思，参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的装置40，所述装置40包括：持续接收部分401、滚动处理部分402、综合处理部分403和成像任务规划部分404，其中，
所述持续接收部分401，经配置为持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；
所述滚动处理部分402，经配置为根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息；
所述综合处理部分403，经配置为根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；
所述成像任务规划部分404，经配置为对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划。
对于图4所示的技术方案，在一些示例中，所述持续接收部分401配置为执行图1中的步骤S101，关于所述持续接收部分401的具体描述可以参考前述技术方案中针对步骤S101的示例描述获得。
对于图4所示的技术方案，在一些示例中，所述滚动处理部分402配置为执行图1中的步骤S102，关于所述滚动处理部分402的具体描述可以参考前述技术方案中针对步骤S102的示例描述获得。
对于图4所示的技术方案，在一些示例中，所述综合处理部分403配置为执行图1中的步骤S103，关于所述综合处理部分403的具体描述可以参考前述技术方案中针对步骤S103的示例描述获得。
对于图4所示的技术方案，在一些示例中，所述成像任务规划部分404配置为执行图1中的步骤S104，关于所述成像任务规划部分404的具体描述可以参考前述技术方案中针对步骤S104的示例描述获得。
可以理解地，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
因此，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序，所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序被至少一个处理器执行时实现前述技术方案中所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法的步骤。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法，其特征在于，所述方法包括：
持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；
根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息，超出所述多组恒定数量的目标信息则按照所述滚动处理规则进行剔除；
根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；
对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划；
所述滚动处理在一组持续接收到的目标信息中有新的目标信息加入后实时地进行；
所述综合处理规则为，从一个搜索卫星观测到的目标信息中选择出的参与成像任务规划的目标信息占所有参与成像任务规划的目标信息的百分比是恒定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合处理在需要进行所述成像任务规划的时刻进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚动处理规则为，更优先地保留更频繁地被观测到的目标信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚动处理规则为，更优先地保留重要度分值更高的目标信息，其中，所述重要度分值由所述搜索卫星给出，或根据目标信息中的一种属性信息或多种属性信息相互组合的结果确定出。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滚动处理规则为，更优先地保留尺寸更大或置信度更高的目标所对应的目标信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述综合处理规则为，主要从一个搜索卫星观测到的目标信息中选择参与成像任务规划的目标信息，辅助从其他搜索卫星观测到的目标信息中选择参与成像任务规划的目标信息。
7.一种处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的装置，其特征在于，所述装置包括：持续接收部分、滚动处理部分、综合处理部分和成像任务规划部分，其中，
所述持续接收部分，经配置为持续接收多个搜索卫星观测到的目标信息，以获得相应的多组持续接收到的目标信息；
所述滚动处理部分，经配置为根据滚动处理规则对所述多组持续接收到的目标信息分别进行滚动处理，保留每组持续接收到的目标信息中恒定数量的目标信息，以获得相应的多组恒定数量的目标信息，超出所述多组恒定数量的目标信息则按照所述滚动处理规则进行剔除；
所述综合处理部分，经配置为根据综合处理规则对所述多组恒定数量的目标信息集中进行综合处理，选择所述多组恒定数量的目标信息中指定数量的目标信息，以获得单组指定数量的目标信息；
所述成像任务规划部分，经配置为对所述单组指定数量的目标信息进行所述成像任务规划；
所述滚动处理经配置为在一组持续接收到的目标信息中有新的目标信息加入后实时地进行；
所述综合处理规则，经配置为从一个搜索卫星观测到的目标信息中选择出的参与成像任务规划的目标信息占所有参与成像任务规划的目标信息的百分比是恒定的。
8.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序，所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述处理基于多星搜索的目标信息以进行成像任务规划的方法的步骤。
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