[发明专利]卫星数据识别装置

说明书

卫星数据识别装置，用于处理由布置在卫星上的传感器获得的视觉和其他信息的复合体装置。信息使用人工智能系统进行处理，这使得有可能降低用于使用与基于地面的站的有限通信信道来传输过多信息的成本。

卫星数据识别装置涉及卫星数据采集和传输系统的领域并且可以用于向地球传输数据。

目前，存在各种各样的装置执行远程图像捕获以及辐射和/或场捕获，以及随后将数据转换成数字格式。在将此类装置安置在飞行器(包括人造地球卫星)上方面也已经积累了经验。此外，存在直接在卫星上处理数据的解决方案。

基于在许多基于地面的接收站处的连续数据接收以及随后对从一组卫星获得的数据进行的数据整合和选择控制，用于收集和传输卫星数据的方法和系统是已知的(RU2496234 C2)。

在这种情况下，随着小型卫星系统的发展，更多的解决方案基于从测量装置收集尽可能多的数据而出现(例如，RU 58735U1)。

从卫星系统传送数据的困难在于狭窄的数据传输信道和可以使用的有限时间。同时，发送到基于地面的站的拍摄数据量过大，因为现有的解决方案涉及发送全部量的图像或部分的图像。结果，由于传输大量不必要的信息，所以已经很窄的数据传输信道被无效地使用。

所提出的装置解决了此问题。

卫星图像识别装置包括辐射和/或场捕获复合体(3)(包括视频捕获)、数据处理复合体(2)、用于向通信中心(包括基于地面的站)传输数据并且接收用于捕获和处理数据的命令的接收器-发射器复合体(1)、以及机载卫星装备通信接口和数据处理复合体(4)。

使用数种并行装置控制方法，执行必要信息的识别。第一方法与从基于地面的站传输控制命令有关。第二方法与识别由勘测或通过捕获辐射或场获得的其他数据产生的信息有关。第三方法与通过对结果的持续交叉验证而对复合体进行重新训练并且进行质量控制有关。

在这种情况下，基于从基于地面的站接收到的反馈，以照片识别质量评估、传输数据的重要性评估、和传输以控制识别质量的其他数据的形式，系统被连续地重新训练。轨上重新训练使校正传输数据成为可能，同时最小化传输信道上的负载，因为整个重新训练仅发生在卫星系统内，并且反馈以极压缩形式(获得的数据评估格式)传输到系统。

自动化图像处理复合体基于计算装置，该计算装置设置有用于快速计算神经网络参数的一个视频卡(图形处理器)或数个视频卡。整个装备必须满足空间技术要求，这目前可以基于如Jetson(作为实例)之类的解决方案来实施。

自动化图像处理复合体的大约重量从0.1千克开始，而不考虑保护装备在太空中免受有害影响并节约能量所必需的结构。根据分配给装置的任务和可靠性程度，可以增加安装在一个航空器上的装置的数量，以便提高装备的可靠性并且由于其并行化而改善执行计算的速度和数量。

为了执行计算，将预先训练的神经网络和相关软件加载到数据处理复合体的只读存储器(ROM)中，所述软件使得能够实现所述网络的操作以及其与装置部件的其余部分进行交互。该复合体能够识别必要的数据并且将控制命令传输到辐射捕获复合体，如果需要，该复合体可以在被勘测表面上光学放大或缩小，改变倾斜角度或其他勘测参数。

此外，该复合体不仅能够处理光学范围内的数据，而且能够处理更宽光谱范围内的数据，以及电磁、重力、辐射和其他传感器记录的数据。除了神经网络之外，还可以使用机器学习算法，这允许获得更容易分析的结果。输入数据可以被用于重新训练神经网络和机器学习算法，并且可以设定新的识别目标。