CN114419868B - 一种星载火情信息多通道发布系统 - Google Patents
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Abstract
一种星载火情信息多通道发布系统，包括：火点检测敏感器，用于获取火点成像信息，并与短报文系统、整星SRTU通讯；短报文系统与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；整星SRTU与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；智能处理中心控制单元用于确定空间地理信息要素发送给火点检测敏感器，接收火点检测敏感器输出的遥感测量信息，并对接收的遥感测量信息进行剔野、计算和存储；智能处理中心控制单元根据地面指令进行火点信息发布；地面指挥终端，用于接收图像数据和或火点信息，并对外发布。
Description
技术领域
本发明涉及一种星载火情信息多通道发布系统，属于智能遥感卫星技术领域。
背景技术
目前火灾的预防监测手段包括：人工防火、飞机高空巡视、卫星遥感。
(1)人工防火：常用的方法有建瞭望台、人工巡视、建立地面监控网络等。这种方式的缺点：难以全面巡视，人力物力投入大，效率低，漏报率高，误差大。
(2)飞机高空巡视：这种方式的缺点：资金投入大，价格昂贵，工作繁杂，同样存在漏报现象。
(3)卫星遥感：这种方式的优点：能实现大范围监测，尤其是对那些偏远林区，并可以实时追踪和监测森林火灾的发展动态，能提供准确的火点位置、传播蔓延方向等信息。这种方法的缺点是，不能在轨主动发现火点的位置，需要地面注入指令，地面规划详查任务。火灾检测和监测的实时性稍差。
国际上已经在轨飞行的火灾检测敏感器主要有美国的MODIS火灾检测产品、加拿大的NIRST火灾检测产品和日本的CIRC火灾检测产品，产品的主要技术指标如下表1所示(主流具有火灾检测功能的卫星载荷产品)。
表1
根据国内外卫星火灾遥感类产品的研制情况分析可看出：
1)上述卫星载荷火灾监视相机不能在轨自主观测火灾，需要将图像传至地面后进行处理，实时性较差。
2)卫星存储资源受限，无法实现在轨图像信息存储；
3)无法进行星载图像的实时处理，无法实现火点信息特征数据分发和存储；
4)无法实现特征数据存储，无法实现敏感器的自主校正和伪目标剔除。
5)没有特征数据实时存储，无法对全球目标火点进行及时预警。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载火情信息多通道发布系统，有效解决星载火情信息智能化分发，实现星载火情信息的实时性和全面性，数据获取友好性大幅提升。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种星载火情信息多通道发布系统，包括：
火点检测敏感器，用于获取火点成像信息，并与短报文系统、整星SRTU 通讯；
短报文系统，与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；
整星SRTU，与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；
智能处理中心控制单元，用于确定空间地理信息要素发送给火点检测敏感器，接收火点检测敏感器输出的遥感测量信息，并对接收的遥感测量信息进行剔野、计算和存储；智能处理中心控制单元根据地面指令进行火点信息发布，包括以下五种信息链路的任一种或多种组合：
信息链路1：通过短报文方式实时下传火点信息；
信息链路2：通过实时遥测，下传火点信息；
信息链路3：通过回放存储的火情记录信息，通过短报文系统回放，下传火点信息；
信息链路4：通过回放存储的火情记录信息，通过实时遥测回放，下传火点信息；
信息链路5：将实时图像数据发送给整星SRTU，整星SRTU将实时图像数据下传；
地面指挥终端，用于接收图像数据和或火点信息，并对外发布。
优选的，火点检测敏感器通过串口与短报文系统进行通讯，将火点信息发送给短报文系统，同时获取RDSS系统状态信息。
优选的，火点检测敏感器通过LVDS接口，将实时图像数据通过发送给整星SRTU。
优选的，地面指挥终端接收火点信息后，进行数据融合和剔野，对外发布；
地面指挥终端接收图像数据后，对火点检测敏感器进行几何定标和辐射定标，对外发布；
地面指挥终端接收图像数据和火点信息后，对智能处理中心控制单元的火点数据库进行更新和升级。
优选的，火点信息包括时间、地理经纬度、面积、火点形状。
优选的，火点检测敏感器根据地面上目标区域温度信息，利用自身存储目标图像，进行敏感器自主辐射定标。
一种星载火情信息多通道发布方法，采用上述的星载火情信息多通道发布系统进行对外发布。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明针对当前国内外卫星火灾遥感类产品不足，结合智能星载火点检测敏感系统需求，提出了一种星载火情信息多通道发布系统，实现星载火情信息亚太区域双通道快速实时分发、全球火情信息双通道快速回放和目标火情图像动态存储的目标，该信息传输方案得到国家减灾委、自然资源部和林草局评审通过，目前已经转入工程研制阶段，卫星发射后，发布给地面终端的信息续经处理后，接入国家应急响应监测系统，为国家提供实时全球火情监视信息；
(2)本发明通过RDSS方式实时下传火点信息，当卫星进入亚太区域后，可以将火检敏感器监测的火情信息在1分钟内发送给地面消防人员；
(3)本发明通过实时遥测方式下传火点信息，当卫星进入我国卫星测控站范围，星上通过实时遥测通道，将火情信息发送到卫星研制方，地面研制方经过地面处理程序，也可在1分钟内发送给地面消防人员；
(4)本发明通过短报文系统回放存储的火情记录信息和通过实时遥测回放存储的火情记录信息，实现了卫星境外火情信息在国内的快速可靠获取，同时基于特征点信息存储方式，大大降低星载存储容量，同时降低数据下行带宽的压力；
(5)本发明的RDSS实时下传方式和实时遥测下传方式属于系统冗余设计，有效提升信息传输的可靠性；
(6)本发明采用整星SRTU实时图像数据下传方式，为地面事后处理和提升敏感器性能提供充分的原始图像，同时，采用特征目标图像存储方式，有效降低星载存储单元的容量，也降低卫星数据下传带宽的压力；
(7)本发明采用亚太区域和境内区域实时快速发布、全球信息快速回放和目标图像快速下传的方式，实现了火情信息多维度获取，充分满足各方应用需求；
(8)本发明有效解决星载火情信息实时传输和回放传输的难题，实现了卫星遥感数据快速和全面分发和应用，数据获取友好性大幅提升；
(9)本发明实现星载火情信息发布的实时性和全面性，为载荷应用和功能完善提供了充分的手段，为改进产品设计提供大力的技术支撑。
附图说明
图1为本发明实现系统框图。
图2为信息链路1的数据传输示意图。
图3为信息链路2的数据传输示意图。
图4为信息链路3的数据传输示意图。
图5为信息链路4的数据传输示意图。
图6为信息链路5的数据传输示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
一种星载火情信息多通道发布系统，如图1所示，包括：
星载火点检测敏感器，此敏感器具备火点成像能力和自主辐射定标能力，并具备数据处理、交互和对外通信能力；
1)产品通过通讯接口与中心控制单元进行通信，接收控制分系统发送的控制命令、星时信息、姿态信息等，用于红外滤光片(轮)的控制、红外图像曝光控制、红外图像滤波、积分时间调整和自主辐射定标等，产品通过总线将内部的遥测信息和配置参数信息等结果等数据送出。
2)火点检测敏感器通过串口与RDSS进行通讯，将火点信息(时间、地理经纬度、面积、火点形状)发送给RDSS系统，同时获取RDSS系统状态信息。
3)火点检测敏感器通过LVDS接口，将实时图像数据通过发送给整星SRTU (数管分系统终端接收单元)。
4)火点检测敏感器根据地面上住目标区域温度信息，利用自身存储目标图像，进行敏感器自主辐射定标；
BD短报文系统(RDSS系统)，具备与星载火点检测敏感器实时通信能力。
智能处理中心控制单元，可以实时计算火点检测敏感器需要空间地理信息要素，同时具备通过高速总线接收火点检测敏感器输出遥感测量信息。
智能处理中心控制单元根据火点检测敏感器输入遥感测量信息，进行面向地面终端用户遥感数据的智能剔野、计算和存储。
智能处理中心控制单元根据地面指令进行火点信息发布，具体包括5种信息链路方式，如图2～6所示。
1)信息链路1：通过RDSS方式实时下行火点信息；
2)信息链路2：通过实时遥测，复用红外太阳数据包，下行火点信息；
3)信息链路3：通过回放存储在中心控制单元S4区全球火情记录信息，过境时通过RDSS回放，下行火点信息；
4)信息链路4：通过回放存储在中心控制单元S4区全球火情记录信息，过境时通过实时遥测回放，下行火点信息；
5)信息链路5：通过LVDS接口，将实时图像数据通过发送给SRTU，SRTU 将数据传给数传处理器，通过数传天线下传地面。
地面指挥终端多渠道接收星载火点信息进行融合和最终发布。
1)地面指挥终端多渠道接收星载火点信息，进行数据融合和剔野，并及时向终端用户发布；
2)地面指挥终端根据下行的图像数据，及时对火点敏感器进行几何定标和辐射定标；
3)地面指挥终端根据下行的图像数据和火点信息，及时对智能处理中心控制单元伪火点数据库进行更新和升级。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种星载火情信息多通道发布系统，其特征在于，包括：
火点检测敏感器，用于获取火点成像信息，并与短报文系统、整星SRTU通讯；
短报文系统，与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；
整星SRTU，与火点检测敏感器、地面指挥终端通讯；
智能处理中心控制单元，用于确定空间地理信息要素发送给火点检测敏感器，接收火点检测敏感器输出的遥感测量信息，并对接收的遥感测量信息进行剔野、计算和存储；智能处理中心控制单元根据地面指令进行火点信息发布，包括以下五种信息链路：
信息链路1：通过短报文方式实时下传火点信息；
信息链路2：通过实时遥测，下传火点信息；
信息链路3：通过回放存储的火情记录信息，通过短报文系统回放，下传火点信息；
信息链路4：通过回放存储的火情记录信息，通过实时遥测回放，下传火点信息；
信息链路5：将实时图像数据发送给整星SRTU，整星SRTU将实时图像数据下传；
地面指挥终端，用于接收图像数据和或火点信息，进行数据融合和剔野，对外发布；
地面指挥终端接收图像数据后，对火点检测敏感器进行几何定标和辐射定标，对外发布；
地面指挥终端接收图像数据和火点信息后，对智能处理中心控制单元的火点数据库进行更新和升级；
火点信息包括时间、地理经纬度、面积、火点形状；
通过短报文系统回放存储的火情记录信息和通过实时遥测回放存储的火情记录信息，实现卫星境外火情信息在国内的快速可靠获取；
火点检测敏感器通过串口与短报文系统进行通讯，将火点信息发送给短报文系统，同时获取短报文系统状态信息；火点检测敏感器通过LVDS接口，将实时图像数据通过发送给整星SRTU；采用整星SRTU实时图像数据下传方式，为地面事后处理和提升敏感器性能提供原始图像，同时，采用特征目标图像存储方式，降低星载存储单元的容量，也降低卫星数据下传带宽的压力。
2.根据权利要求1所述的星载火情信息多通道发布系统，其特征在于，火点检测敏感器根据地面上目标区域温度信息，利用自身存储目标图像，进行敏感器自主辐射定标。
3.一种星载火情信息多通道发布方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的星载火情信息多通道发布系统进行对外发布。
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