CN115412145B - 一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，通过对红外遥感数据进行在轨处理形成不同类型的数据，与现有的地面获取并处理大量图像及辅助数据的方式相比，能够有效减轻地面工作负担，缩短数据处理链条，在此基础上，通过采用不同传输通道传输热异常事件信息、热异常目标图像切片、完整红外遥感图像数据，能够提供时效性更高的热异常事件下传手段、降低传输数据量，同时也降低了接收难度，进而兼顾不同层次、不同背景的特定用户需求，有效提高了数据应用的适应性。

Description

一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统

技术领域

本发明属于卫星红外遥感数据在轨处理与传输技术领域，具体涉及一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统。

背景技术

红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以“看到”物体表面的温度分布状况，人们可以利用它来对各类目标进行全天时无接触温度测量和热状态分析。目前对低轨卫星红外遥感数据进行在轨目标检测处理并将数据向用户进行快速传输已成为遥感卫星数据应用的重要方向之一。

现有技术中典型低轨遥感卫星只有在飞经地面站上空时才能传输图像数据，在这种情况下，为满足特定用户的应急需求，往往需要通过无延迟的全弧段传输链路将星上处理得到的重要事件信息快速传输到地面，以增强时效性。目前遥感卫星技术水平发展迅猛，载荷成像能力已不再是制约卫星遥感数据应用的因素，卫星数据的获取效能低、时效性差、处理难度高成为了遥感卫星用户反馈的痛点问题。

一是针对卫星数据获取效能问题。地面对遥感卫星有效载荷探测数据产品的现有获取方式非常单一，在卫星系统设计时为了尽可能地提升用户对数据的获取效能，会采取数据压缩后传输、提升传输数据率、通过频分和极化复用方式增加传输通道数等方法，此举可增加地面用户获取的数据量，能够一定程度上满足更多的成像时长。但无论用户期望获取的信息需求如何，都只能通过同样途径获取数据产品，从海量数据中挑选所需的有用数据。因此当前的技术虽然提升了卫星原始数据的获取量，但有用数据的获取效能并没有显著提升。

二是针对卫星数据获取时效性问题。对于低轨遥感卫星，数据产品的获取需通过星上数据传输通道向固定地面站传输，受到轨道限制，卫星成像数据经通道下传可能需要等待几小时；地面站接收星上射频信号经解调、译码等处理后通过地面专用网络发送至应用处理中心，根据地面网络建设带宽情况，数据被接收后最长可能需经近十小时才能到达应用处理中心；应用处理中心也需小时级的时间完成图像产品的校正处理以及向指定用户的推送进行进一步的信息挖掘。卫星遥感领域的发展带来了数据应用的新需求。例如高分辨率红外遥感卫星，其用户如环境保护执法相关单位和灾害应急管理相关单位，此类用户对数据获取的需求与传统进行资源勘探、国土测绘的遥感卫星用户单位不同，他们更为关注的是污染事件、火灾险情数据获取的时效性问题，长达十数小时的数据处理和传递过程难以满足其需求。

三是针对卫星数据处理问题。卫星遥感领域的发展也带来了新的用户，卫星载荷技术的大幅提升和卫星遥感数据产品的日渐丰富使得遥感数据产品的处理难度愈发增大，往往在卫星研制过程中，地面用户也将投入人力物力进行卫星数据产品处理研究。但新兴小规模用户可能存在研究基础薄弱，研究投入不足的问题，卫星数据的处理难度如今也成为了限制卫星用户面的扩展的因素。

综上所述，随着空间分辨率及光谱分辨率的提高星上获取的图像数量急剧增加，现有遥感卫星数据传输与应用方案由于存在数据获取效能较低、时效性较差、星上数据处理能力较弱等问题，已不能满足用户对卫星红外遥感数据的实际使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，实现对红外遥感数据进行在轨处理，并通过多种传输通道将在轨处理结果数据传输至地面接收端。

本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，包括红外遥感数据在轨处理分系统和处理结果多通道传输分系统，所述红外遥感数据在轨处理分系统在星上将红外遥感图像进行处理后得到热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据，所述处理结果多通道传输分系统用于采用不同类型的通道将热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据传输到地面接收端。

进一步地，所述红外遥感数据在轨处理分系统包括红外遥感图像预处理子系统、红外遥感图像温度子系统、典型目标检测结果提取子系统及原始图像数据压缩与格式编排子系统，所述红外遥感图像预处理子系统用于对红外遥感图像进行辐射校正、图像拼接和几何校正得到预处理后的红外遥感图像，所述红外遥感图像温度子系统用于采用温度反演算法对预处理后的红外遥感图像中的目标温度进行反演及检测得到红外遥感图像中存在的热异常像素，所述典型目标检测结果提取子系统用于根据热异常像素的信息形成热异常事件信息及根据热异常目标所在周围区域形成热异常目标图像切片，所述原始图像数据压缩与格式编排子系统用于对红外遥感图像进行压缩及格式编排得到完整红外遥感图像数据。

进一步地，所述红外遥感图像预处理子系统采用基于高分辨率光学推扫式卫星的严密成像模型实现图像拼接。

进一步地，所述原始图像数据压缩与格式编排子系统采用符合CCSDS要求的AOS格式对红外遥感图像进行编排处理。

进一步地，所述处理结果多通道传输分系统包括实时传输通道、快速传输通道及高速传输通道，所述实时传输通道用于传输热异常事件信息，所述快速传输通道用于传输热异常目标图像切片，所述高速传输通道用于传输完整红外遥感图像数据。

进一步地，所述实时传输通道采用基于北斗三号全球报文系统的全弧段数据下传通道。

进一步地，所述快速传输通道采用宽波束全向天线X波段广播分发通道。

进一步地，所述高速传输通道采用点波束天线对地面接收站进行跟踪的Ka或X波段传输通道。

有益效果：

1、本发明通过对红外遥感数据进行在轨处理形成不同类型的数据，与现有的地面获取并处理大量图像及辅助数据的方式相比，能够有效减轻地面工作负担，缩短数据处理链条，在此基础上，通过采用不同传输通道传输热异常事件信息、热异常目标图像切片、完整红外遥感图像数据，能够提供时效性更高的热异常事件下传手段、降低传输数据量，同时也降低了接收难度，进而兼顾不同层次、不同背景的特定用户需求，有效提高了数据应用的适应性。

2、本发明通过在红外遥感数据在轨处理分系统中增加数据预处理、温度反演等处理环节，替代了部分地面用户的处理过程，降低了数据应用门槛，能够满足特定用户减少自身处理环节的需求。

3、本发明通过采用实时传输通道传输热异常事件信息、快速传输通道传输热异常目标图像切片，能够满足用户实时获取的需求，以及提供直观可视的事件图像特征以供用户再次确认，同时，保留了原有传统高速数传通道传输完整红外遥感图像数据以提供卫星载荷原始成像数据以服务不同层级不同需求的用户。

附图说明

图1为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统的结构图。

图2为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统采用的红外遥感图像预处理过程示意图。

图3为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统采用的基于高分辨率光学推扫式卫星的严密成像模型示意图。

图4为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统采用的红外遥感图像温度反演过程流程图。

图5为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统采用的实时传输通道传输信息流示意图。

图6为本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统采用的快速传输通道组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

通过分析现有技术中存在的技术问题，明确了本发明所要解决的具体问题，进而确定了本发明的技术方案，具体过程如下：

对于卫星数据获取效能问题，针对仅对特定目标有观测需求的用户，为了增加其有用数据的获取效能，本发明预通过在星上完成有效数据的提取，并在数据接收端与海量原始观测数据区分开。然而，现有技术虽然具备了一定的在卫星数据中对指定目标或区域进行提取的能力，但是在下传数据时仍将处理结果作为卫星“载荷数据”之一输入卫星数据传输系统，通过常规数传通道与原始观测数据混合传输，因此用户仍需要将卫星提取结果数据从下传的大量数据中剥离；或是直接占用常规数传通道与原始数据的传输分时使用，这种方法虽然能够更直接地获取卫星提取结果但却降低了原始数据的传输效能。因此，本发明需要在具备在轨处理和提取能力的基础上解决提取结果的传输问题。

针对这一具体问题，本发明提出了为在轨处理结果单独增设通道的方式，各数据传输通道间互不制约，使处理结果与传统数传之间相互独立，这样用户可以同时获取多种数据，更进一步地，各数据通道之间能够实现互相补充。

对于卫星数据获取时效性问题，根据红外遥感卫星特点，红外成像主要为了获取目标表面热辐射分布特性，卫星数据用户往往需要热辐射分布特性的表达结果，即热事件。考虑部分用户对于热事件(如火灾、秸秆焚烧、工厂非法运营和排放等)的需求，应尽可能提高此类事件相关表达结果的传递时效性，即应采用全球范围均可覆盖的通信手段实现事件发现后即刻传输。对于低轨航天器，目前常采用中继卫星中转通信来实现近全球弧段覆盖，但中继卫星的接入需提前预知卫星需要传输热事件消息，而后由卫星运行管理方进行中继卫星资源的申请，因此这种方式不适用于卫星经在轨处理提取获得的非预期异常热事件的传输，且经中继通信链路下传的数据会集中汇入至地面卫星测控中心，用户获取数据还需要与卫星测控中心建立接口，这也极大限制了卫星服务的用户群体范围。由此本发明考虑采用已完成全球组网建设的北斗卫星导航系统，其具有全球范围的报文通信功能，目前可应用于出海船只、抢险救援等应急通信方面，卫星和用户仅需配置报文终端，双方即可在任意时刻实现向对方的主动通信，非常适合与低轨卫星突发信息的传送，不受卫星运行轨道、当前任务编排、地面系统运行等情况的限制，实现了红外数据在轨处理结果事件传输时效性的有效提高。

对于卫星数据处理问题，当用户在应用热异常事件时为了提高对事件判断的准确性，应结合卫星图像对事件情况进行再次确认和进一步分析，因此考虑在全球范围的实时消息分发通道基础上增设一个相对于传统数传通道而言具有更高时效性的图像数据传输通道。首先，应尽可能剔除被传输的图像数据中无效数据的占用，因此结合在轨图像处理提取系统，在进行热事件识别的同时将热事件周围可表征事件情况的一小块有用图像切片提取出来，单个图像切片的大小根据卫星成像分辨率不同，可能在数百兆比特左右，此时为了实现一定的传输效率，图像传输通道的速率应设计为兆比特率量级，然而借助天基系统的全球范围的实时传输难以实现上述功能，对于低轨卫星仍需在卫星过境时直接对地传输。由此，本发明采用了一种宽波束、较低速率、较高ERIP的X频段快速传输系统直接对地面数据用户传输。

本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其核心思想是：建立一种低轨遥感卫星红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，对红外遥感数据进行在轨处理，通过多种传输通道将在轨处理结果数据传输至地面接收端。

本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，系统结构如图1所示，包括红外遥感数据在轨处理分系统和处理结果多通道传输分系统，红外遥感数据在轨处理分系统在星上将红外遥感图像进行处理得到热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据，处理结果多通道传输分系统用于将热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据传输到地面接收端。

1、红外遥感数据在轨处理分系统

红外遥感数据在轨处理分系统，用于接收低轨遥感卫星红外传感器载荷产生的红外遥感数据并进行在轨处理得到热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据，包括红外遥感图像预处理子系统、红外遥感图像温度子系统、典型目标检测结果提取子系统及原始图像数据压缩与格式编排子系统。

1.1、红外遥感图像预处理子系统

红外遥感图像预处理子系统，用于通过对红外遥感图像进行辐射校正、图像拼接和几何校正得到预处理后的红外遥感图像，包括图像辐射校正模块、图像拼接模块和图像几何校正模块。

图像辐射校正模块采用标定后的辐射校正参数对原始数据即红外遥感图像进行归一化辐射校正得到红外遥感校正图像，并将红外遥感校正图像发送至图像拼接模块。图像拼接模块采用基于严密几何模型的拼接处理方法完成对红外遥感校正图像的拼接得到红外遥感拼接图像，并将红外遥感拼接图像发送至图像几何校正模块。图像几何校正模块通过对红外遥感拼接图像的处理消除其中各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形得到预处理后的红外遥感图像。

1.2、红外遥感图像温度反演子系统

红外遥感图像温度反演子系统，采用温度反演算法对预处理后的红外遥感图像中设定的目标温度进行反演及检测得到红外遥感图像中存在的热异常像素。

1.3、典型目标检测结果提取子系统

典型目标检测结果提取子系统，用于根据热异常像素的位置和温度等信息形成热异常事件信息，以及根据热异常目标所在周围区域形成切片类图像数据即热异常目标图像切片。具体来说，热异常事件信息，可包括发现热异常目标的时间，热异常目标的类型、位置、温度及面积等信息，热异常事件信息的长度可为百字节量级；热异常目标图像切片，包括热异常目标所在的周围区域的影响数据，可结合遥感卫星载荷幅宽、分辨率和需求设定切片区域大小，或由星上自主根据异常目标情况进行切割。

1.4、原始图像数据压缩与格式编排子系统

原始图像数据压缩与格式编排子系统，用于将红外遥感图像根据需求选择性进行压缩，并进行符合CCSDS要求的AOS格式编排处理得到完整红外遥感图像数据。

2、处理结果多通道传输分系统

处理结果多通道传输分系统，用于实现热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据的分类传输，包括三种传输通道：实时传输通道、快速传输通道、高速传输通道，实时传输通道用于传输热异常事件信息，快速传输通道用于传输热异常目标图像切片，高速传输通道用于传输完整红外遥感图像数据。

具体来说，实时传输通道可采用基于北斗三号全球报文系统的全弧段数据下传通道，快速传输通道可采用宽波束全向天线进行X波段广播分发通道，高速传输通道可采用点波束天线对地面接收站进行跟踪的Ka或X波段传输通道。

实施例：

本实施例采用本发明提供的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统实现了低轨遥感卫星红外遥感数据在轨处理与传输，包括红外遥感数据在轨处理系统和处理结果多通道传输系统。

其中，红外遥感数据在轨处理分系统用于接收低轨遥感卫星红外传感器载荷产生的红外遥感数据并进行在轨处理。在轨处理过程包括：

红外遥感图像预处理过程，处理过程如图2所示，包括图像辐射校正、图像拼接、图像几何校正。本实施例中图像辐射校正使用最常用的系数法，每个探元用定标后给出的相应辐射校正参数A和B，根据以下公式进行均一化辐射校正：其中，DN为探测器像元输出值，L为像元的辐射亮度值。

多探测器子模块拼接过程可采用基于严密几何模型的拼接处理方法，具体可采用基于高分辨率光学推扫式卫星的严密成像模型实现，模型的处理过程如图3所示。

卫星在飞行过程中，每隔一定时间获取一组GNSS数据，包括卫星在该时刻下位于WGS84坐标系下的位置和运动速度矢量，通过对一定间隔的一组GNSS数据的多项式拟合即可得到卫星运行轨道的局部曲线，再代入成像时刻内插得到该时刻下的卫星位置及速度矢量。卫星的姿态数据与GNSS数据类似，卫星在推扫过程中每隔一定时间获取一组在空间固定惯性坐标系下的卫星姿态数据。处理方法同GNSS数据，需对一组姿态数据进行拟合，由成像时刻内插得到该时刻下的卫星姿态。

在上述处理基础上，根据卫星几何成像原理进行坐标变换，组成卫星、影像上目标点、相应地面目标点三点共线的光束方程，与地球椭球面方程相交即可得到相机指向上中心点、边缘点等典型目标点的地面坐标。

图像几何校正处理过程，由于受到计算资源的限制，在轨处理时可通过地面参考控制点的方法，在地面解算校正矩阵，然后将该矩阵参数上传至星上，以快速提高在轨定位计算精度，可采用以下流程进行在轨几何校正：

S11、根据获取的图像原始数据进行辅助数据分离，获取几何校正过程中所需要的行时数据、姿态数据、定位数据等信息；

S12、将需要校正的原始图像数据读入；

S13、通过校正模型，建立图像坐标与地面坐标的对应关系；

S14、根据图像边缘和中心点的位置确定图像经纬度范围。

红外遥感图像温度反演过程，通过采用不同典型目标检测所需的温度反演算法对预处理后的红外遥感图像中特定目标温度进行反演并检测是否存在热异常，处理过程如图4所示，具体步骤如下：

S21、将预处理得到的红外遥感图像根据地物光谱特征选取相应谱段进行亮温计算，经分裂窗等算法反演出地物温度；

S22、根据检测需求对地物进行分类，采用归一化差值水体指数NDWI、归一化差值建成区指数NDBI、归一化差值植被指数NDVI对水体、建成区、植被进行提取:

NDWI＝(G-NIR)/(G+NIR)

NDBI＝(SWIR-NIR)/(SWIR+NIR)

NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)

其中，G表示绿波段亮温、NIR表示近红外波段亮温、SWIR表示短波红外波段亮温、R表示红波段亮温；

S23、结合地物分类和地物温度反演结果，可得到需求的特定地物的温度结果；

S24、对温度结果进行异常检测，可根据需求采用绝对判决方法或相对判决方法，分别通过被判决像素的温度值是否超过阈值或是否高于背景温度一定阈值来获得温度异常像素结果。

典型目标检测结果提取过程，根据红外遥感图像温度反演过程的结果生成热异常事件信息和热异常目标图像切片，其中，热异常事件信息可包括发现热异常目标的时间、热异常目标的类型、位置、温度、面积等信息，信息长度在百字节量级；热异常目标图像切片，包括热异常目标所在的周围区域的影响数据，可结合遥感卫星载荷幅宽、分辨率和需求设定切片区域大小，或由星上自主根据异常目标情况进行切割。

原始图像数据压缩和格式编排过程，该过程为将载荷产生的红外遥感数据根据需求选择性进行压缩，并进行符合CCSDS要求的AOS格式编排处理。

本发明提供红外遥感数据在轨基于原始载荷数据和平台数据流的处理，相比于地面获取星上经压缩、编帧处理的大量图像和定姿、定轨、时间等辅助数据后，再经过去格式、解压缩、辅助数据与图像数据拼接、图像产品生成、目标识别和信息发布等处理的常规遥感数据处理手段，可以有效减轻地面工作负担，缩短数据处理链条。

多通道传输系统用于接收在轨处理系统生成的处理结果，并将数据传输至地面用户。本发明实施例的多通道传输系统包括三种传输通道：

实时传输通道为基于北斗三号全球报文系统的全弧段数据下传通道，用于传输热异常事件信息。本发明实施例中遥感卫星通过实时传输通道传输信息时，卫星配置一台北斗短报文发送天线、一台北斗短报文终端机，即可实现在轨发送短报文消息。卫星主动接入北斗系统，如图5，具体流程如下：

S31、北斗短报文收发系统利用L频段发送上行信号向北斗MEO卫星发送事件信息；

S32、北斗MEO卫星利用星间链路网络，将接收到的信息转发至某颗可与地面中心站直接通信的境内MEO/GEO卫星，境内MEO/GEO卫星利用Ka或S下行链路向地面中心站传送事件信息；

S33、境内地面站接收到事件信息，再经由境内北斗卫星转发至用户终端。

对本实施例中实时传输通道的传输时延进行如下分析：

根据北斗三号全球系统提供的数据，全球任一北斗短报文终端通过北斗星座向中心站发送信息时，经过北斗星间网络1跳完成(经过一个北斗卫星)传输的概率为60％，通过2跳完成传输的概率为95％，极端情况下，需要3跳完成传输。

在遥感卫星应用短报文系统进行实时传输时，由于用户终端在中国境内，因此用户端到地面中心站可以确保通过1跳就可到达。

如图5所示，短报文信息在传送过程中，预计存在以下几方面时延：

T1-a：星A接收信息时延(<0.3S)

T2-a：星A处理信息时延(<4S)

T3：双星星间链路1次传输时延(估计<7秒)

T1-b：星B接收信息时延(<0.3S)

T2-b：星B处理信息时延(<4S)

T4：地面中心站接收处理信息时延(估计1S，默认下行为锁定状态)

T1-c：星C接收信息时延(<0.3S)

T2-c：星C处理信息时延(<4S)

T5：用户终端接收时延(<0.3S)

若将遥感卫星的短报文终端设计为一直开机，并周期性地向中心站上报位置信息，那么在通信的过程中，则不存在卫星在通信前需要先接入北斗短报文系统的情况，因此在估计链路时延时就不需要考虑第一次通信短报文建链时间。

通过上述分析可以看出，遥感卫星端到用户端的传输时延与遥感卫星端到中心站的跳数相关。通信链路具体时延关系如表1所示，可以满足热异常事件信息实时传输的需求。本发明的系统将在轨处理与事件类消息实时传输通道结合，能够提供时效性更高的热异常事件下传手段，更适合于火点监测、输油管道泄露监测等紧急事件的上报，且可直接支持用户应用，有效缩短热点事件监测发现、预警、处理响应时间。

表1实时传输通道时延分析

序号	跳数	传输时延	适用概率	备注
					1	1跳	<9.9秒	60％	T1+T2+T4+T1+T2+T5
2	2跳	<21.2秒	95％	T1跳+T3+T1+T2
					3	3跳	<32.5秒	99％	T2跳+T3+T1+T2

本实施例中快速传输通道为采用宽波束全向天线进行X波段广播分发通道，用于传输热异常目标图像切片。具体来说，本实施例提供了一种快速传输方案如图6所示，根据低轨卫星的任务特点，每轨对目标接收用户可见的时间一般不超过10min，其余时间无法完成图像切片信息的传输，因此可采用即时传输加记录回放的模式，在即时传输模式下，传输系统接收在轨处理系统发来的切片类图像数据，经调制发射机和放大器输出一路信号送至天线直接辐射至地面用户接收天线；遥感卫星在用户不可见区域内无法即时传输时，可工作于记录回放模式，将切片类图像数据进行存储，当卫星入境后可进行数据回放传输，传输路径与即时传输类似。

图像切片信息数据量相对较小，为提高地面接收用户量，降低用户接收难度，星上采用地球匹配波束数传天线进行X波段宽波束下传，能够满足在±67.5°范围内增益≥5.5dBi，通道配置不小于40W功率放大器。星上采用宽波束天线，能够使大面积的用户均可接收星上下传的情报数据，地面接收端建立不小于2m口径天线，对卫星进行跟踪以接收数据。以505km太阳同步轨道低轨遥感卫星为例，传输通道链路预算见表2所示，在链路余量不小于3dB的工程要求下可实现20Mbps传输数据率，卫星不需关注地面用户的位置也不需跟踪，降低了系统设计复杂度。本发明将在轨处理与切片类图像广播分发通道结合，支持用户自行建立天线对遥感卫星的跟踪和数据接收，服务面广，接收难度低，通过较小图像数据量实现在事件类消息的基础上对目标的进一步识别和确认。

表2快速传输通道信道链路预算

本实施例中高速传输通道为采用点波束天线对地面接收站进行跟踪的Ka或X波段传输通道，用于传输完整红外遥感图像数据。本发明提供一种实施方案采用极化复用的方式，可实现不小于2×1.2Gbps(X波段)2×1.5Gbps(Ka波段)或的传输速率，可以满足高分辨率红外遥感数据完整原始数据的传输需求。

以上三种数据传输通道在传输的速率、数据类型以及用户获取产品时效性等方面的总结特点如表3。

表3三种传输通道特点总结

本发明实施例中提供三种数据下传通道，分别对应下传不同等级的数据产品，可以兼顾不同用户的特定需求，为红外遥感数据的应用适应性给出了有效的拓展方案。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，包括红外遥感数据在轨处理分系统和处理结果多通道传输分系统，所述红外遥感数据在轨处理分系统在星上将红外遥感图像进行处理后得到热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据，所述处理结果多通道传输分系统用于采用不同类型的通道将热异常事件信息、热异常目标图像切片及完整红外遥感图像数据传输到地面接收端；

所述红外遥感数据在轨处理分系统包括红外遥感图像预处理子系统、红外遥感图像温度子系统、典型目标检测结果提取子系统及原始图像数据压缩与格式编排子系统，所述红外遥感图像预处理子系统用于对红外遥感图像进行辐射校正、图像拼接和几何校正得到预处理后的红外遥感图像，所述红外遥感图像温度子系统用于采用温度反演算法对预处理后的红外遥感图像中的目标温度进行反演及检测得到红外遥感图像中存在的热异常像素，所述典型目标检测结果提取子系统用于根据热异常像素的信息形成热异常事件信息及根据热异常目标所在周围区域形成热异常目标图像切片，所述原始图像数据压缩与格式编排子系统用于对红外遥感图像进行压缩及格式编排得到完整红外遥感图像数据；

所述处理结果多通道传输分系统包括实时传输通道、快速传输通道及高速传输通道，所述实时传输通道用于传输热异常事件信息，所述快速传输通道用于传输热异常目标图像切片，所述高速传输通道用于传输完整红外遥感图像数据。

2.根据权利要求1所述的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，所述红外遥感图像预处理子系统采用基于高分辨率光学推扫式卫星的严密成像模型实现图像拼接。

3.根据权利要求1所述的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，所述原始图像数据压缩与格式编排子系统采用符合CCSDS要求的AOS格式对红外遥感图像进行编排处理。

4.根据权利要求3所述的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，所述实时传输通道采用基于北斗三号全球报文系统的全弧段数据下传通道。

5.根据权利要求3所述的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，所述快速传输通道采用宽波束全向天线X波段广播分发通道。

6.根据权利要求3所述的一种红外遥感数据在轨处理与多通道传输系统，其特征在于，所述高速传输通道采用点波束天线对地面接收站进行跟踪的Ka或X波段传输通道。