多星遥感资源运控管理与应用服务平台
简介:
成果简介:
针对日益迫切的多源遥感卫星资源综合应用需求,构建了多星遥感资源运控管理与应用服务技术体系,研制了多星遥感资源运控管理与应用服务平台,能够根据各层次用户的遥感卫星数据需求制定空间数据获取(常规/应急)任务,并进行资源规划、跟踪监视,实现遥感卫星数据的获取、接收、处理、管理、分发和应用,为提高国家遥感资源利用率、充分发挥应用效能提供支撑。该研究成果已成功应用于环境减灾小卫星星座、资源系列卫星和北京1号卫星的业务运行管理,降低了我国卫星数据应用成本,扩大了国产卫星数据的应用广度,推动了国产卫星数据的产业化进程,推进了我国由航天大国向航天强国的跨越。项目成果还成功支持了全球灾害快速响应任务的执行,在国内 138 场、国际 21 场重特大自然灾害应急响应中发挥了重要作用。课题来源:
1、其他国家任务、环境与灾害监测预报9-上海小卫星分部星座运行管理系统软件研制—减灾卫星运管系统平台、081703A02N、2008-06-01、2014-12-31。
2、国家科技支撑计划、空间数据获取与应用应急平台、091102A01N、2008-12-01、2011-12-31。
成果创新性:
1、创建了基于观测申请、星地资源、资源运行状态等多种约束条件下的多星多载荷观测任务规划模型,并通过智能优化算法实现了多星联合观测全链路资源统筹规划。
2、突破了多星资源仿真与可视化技术,集成 ArcGIS 软件空间分析功能和 OpenGL 三维渲染能力以及 SDP4/SGP4 模型的轨道预测能力,实现了对卫星运行轨道、工作状态与观测区域的二维和三维高精度可视化仿真,具备实时、回放、预览等多功能运行模式。
3、设计并实现了具有自主特性的故障实时侦测侦测与功能恢复的分布式松耦合系统架构,可实时监测通信链路、参数解析、状态显示等信息处理过程中可能出现的故障,提高了系统的稳定性,保障了卫星状态监测的及时性和业务可靠性。
成果独占性:
系统针对数据获取尤其是减灾应急工作中对数据时效性、多样性的迫切需求与对地观测卫星载荷观测成像资源不足的矛盾,开展多星多载荷资源综合优化规划技术研究以尽可能最大化地满足观测需求研究,创新性地建立了综合考虑观测需求、灾害类型、卫星载荷资源、数据接收资源等多约束条件的多星多载荷联合任务规划模型;基于构建的多策略优化规则库,采用多种智能优化算法实现模型求解生成优化观测规划方案,并能够根据临时和应急观测申请以及星地资源变化,自动化、自适应调整观测规划方案,支持规划方案的动态调整,并保持整体规划方案较优。
成果盈利性:
本系统提高了对地观测卫星这一重要国家战略资源的使用效率,成果可通过对知识库更新快速适配空间资源相关信息系统,已投入应用并支持我国环境与灾害监测预报小卫星星座(HJ-1A/1B/1C)、资源系列卫星( ZY-1
02C、ZY-3)、 SJ-9A/B、GF-1、北京1号等对地观测卫星的在轨业务运行管理,获取了多光谱、高光谱、热红外、SAR 等多类型对地观测数据,支持了我国环境、减灾、农业、水利、海洋、气象等行业的业务应用以及相关科学研究工作的开展,满足了信息化社会发展带来的日益增长的空间数据获取需求,在一定程度上扭转了我国长期以来对国外卫星数据过度依赖的被动局面,降低了我国卫星数据应用成本,扩大了国产卫星数据的应用广度,推动了国产卫星数据的产业化进程,推进了我国由航天大国向航天强国的跨越。项目成果还成功支持了全球灾害快速响应任务的执行,在国内 138 场、国际 21 场重特大自然灾害应急响应中发挥了重要作用,支持了“空间与重大灾害”国际公约组织(CHARTER)、联合国外空司在我国设立的首个机构--联合国灾害管理与应急反应天基信息平台 UN-SPIDER 北京办公室等国际防灾减灾合作工作的开展,在提升我国空间应急响应能力的同时,扩大了我国在国际减灾合作中的影响力。
成果持续性:
中国科学院光电研究院对地观测技术与应用研究部作为本成果研发团队,确立了对地观测地面系统工程、数据质量监测与评价、新型遥感器机理与应用三大学科领域。近年来,取得了丰硕的科研积累,发表学术论文240余篇,其中SCI/EI收录90余篇,出版专著3部,获得发明专利16项,计算机软件著作权22项,获省部级科技进步奖5项。
成果先进性:
目前国内外现有相关空间信息系统功能主要定位于卫星系统部分环节,而本项目研究成果是在了解多颗卫星运行情况的基础上,按照用户的要求对它们的观测进行合理规划,使多颗卫星多种载荷联合完成用户的观测任务,具备基于用户观测申请、星上资源、接收资源等多约束条件下多星多载荷观测资源综合优化规划能力、多星多载荷资源仿真与二维/三维可视化显示能力、多源数据应急协同调度汇集能力、海量数据存储管理能力及数据共享服务能力,一体化覆盖了卫星数据获取、接收、处理、存储、管理及共享各环节、全流程。
成熟度:09、系统级:产品实际通过任务运行的成功考验
市场分析:
随着近年来国产商业遥感卫星进军亚米级及无人机航空遥感技术的日渐成熟,我国遥感及其数据产业已迎来黄金发展期,预计到2022年,全球相关产业收入将达到60亿美元,多星遥感资源运控管理与应用服务平台软件作为遥感平台到用户服务的中间支撑服务环节,有助于突破数据采集能力差、数据分散、缺乏综合管理应用,环节孤立、成本高昂等数据及其产业壁垒,具有广大的市场需求。
商业模式分析:
多星遥感资源运控管理与应用服务平台其能力定位于为航空、航天遥感平台及其数据供应商与数据直接及衍生服务客户间搭建及数据采集、数据接收、数据管理、数据汇集、应用集成等环节为一体的综合服务平台环境。从而为供应商提升服务能力,提高盈利效率,拓宽市场份额。
营销状况:
多星遥感资源运控管理与应用服务平台依托于方兴未艾的遥感市场的发展蓬勃,支撑客户的按需定制及集成,提供从硬件到软件的全方位解决方案服务,已在我国环境与灾害监测预报小卫星星座(HJ-1A/1B/1C)、资源系列卫星(ZY-1
02C、ZY-3)、SJ-9A/B、GF-1、北京1号等对地观测卫星的在轨业务运行管理及中投入应用。