[发明专利]一种基于RDSS系统智能星载遥感系统

说明书

一种基于RDSS系统智能星载遥感系统，包括星载遥感敏感器，用于遥感成像和观测，并对遥感成像和观测的数据进行处理后输出；星载遥感敏感器接收有效遥感数据后通过RDSS系统发送至地面指挥终端；短报文系统，用于与星载遥感敏感器实时通信；智能处理中心控制单元，用于实时计算空间地理信息并发送给星载遥感敏感器，接收星载遥感敏感器输出的遥感成像和观测数据，并对遥感成像和观测数据进行剔野、计算，获取有效遥感数据后分发；同时用于实时计算短报文系统的有效工作区域；地面指挥终端，用于接收有效遥感数据。

技术领域

本发明涉及一种基于RDSS系统智能星载遥感系统，属于智能遥感卫星技术领域。

背景技术

陆地生态系统碳监测卫星(CM-1卫星)是我国首颗以陆地生态系统碳监测、森林资源监测和森林生产力评估为主任务的林业遥感卫星。卫星通过多波束激光雷达和多角度多光谱相机相结合的方式，开展陆地生态系统植被生物量探测，解决陆地生态系统碳监测、陆地生态和资源调查监测、国家重大生态工程监测评价等问题。同时，卫星通过超光谱探测仪对植被光合作用荧光信号进行高精度探测，反映碳源碳汇转换过程，可用于评估森林植被生产力。为提高植被生物量探测精度，卫星还配置了气溶胶激光雷达和多角度偏振成像仪同步进行大气气溶胶分布的探测，可以为森林植被遥感数据提供同时相的大气校正，提高反演精度，并可服务于大气环境监测和气候变化中气溶胶作用研究工作。该卫星将使我国具备监测本国及快速监测其他国家陆地生态系统碳收支的能力，提升我国在全球环境问题上的战略地位。为进一步提升CM-1卫星在轨应用潜力，发挥卫星在森林观测和森林、草原灾害监测的作用，搭载一台火点监测敏感器，实施在轨实时火点监测，实现森林、草原火灾中的地表火和树冠火观测，实现火场位置的高精度定位，可更好地服务国家林业和草原、生态环境、自然资源、应急管理等领域用户应用。

根据《中国林业统计年鉴》统计，2000-2014年间中国该时期平均每年发生火灾7945次；伤亡人数达1747人，严重威胁人类的生命健康；平均每年直接经济损失达54亿元。其中2004年，当年伤亡人数252人，出动扑火人工179.92万工日，出动扑火车辆116 696辆。而2019年3月和2020年3月，在西昌发生的两次森林火灾共造成50余名森林消防战士和当地向导牺牲，损失惨重。因此采取必要的措施和手段来发现地面火灾，减少破坏和损失，是一项艰巨而至关重要的任务。森林、草原火灾通常包括地表火、树冠火和地下火三种。地表火，火沿地表面蔓延，烧毁地表物，一般温度为400℃(700K)，烟为浅灰色，约占森林火灾的94％；树冠火，火沿树冠蔓延，地表火在强风作用下引起，一般温度为900℃(1200K)，烟柱高达几千米，烟为暗灰色，不易扑救，约占森林火灾的5％；地下火，火在林地的腐殖质层或泥炭层燃烧，地表看不见火苗,只有烟雾，持续时间长，火烧后整片倒木，约占森林火灾的1％，多发在特别干旱的针叶林地。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：