遥感船只快速目标检测技术及应用

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作者 王海涛 贺治钧 +1 位作者 周天启 马岳 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期153-161,共9页

目前现有的大部分方法对细粒度遥感船只检测识别精度较低,并且星载计算机算力有限,常用的浮点精度数据类型所带来的大量计算和存储需求使其难以满足模型在轨部署的需求。面向这些挑战,提出了一种基于模型量化的细粒度遥感船只快速目标... 目前现有的大部分方法对细粒度遥感船只检测识别精度较低,并且星载计算机算力有限,常用的浮点精度数据类型所带来的大量计算和存储需求使其难以满足模型在轨部署的需求。面向这些挑战,提出了一种基于模型量化的细粒度遥感船只快速目标检测方法。首先设计了一种基于融合智能的检测网络,解决了“类内差异大、类间差异小”的难题,可有效提高细粒度船只检测识别的准确度。在此基础上,进一步提出了一种高精度的模型量化方法对裁剪边界实现了优化,可有效提升在轨遥感图像检测识别速度。在多个数据集上的测试表明,所提出检测方法相比于现有研究实现了超过5.9%的最大精度提升,同时量化方法可实现1.2%的最大性能提升,可在降低模型计算量的同时保持较高的精度,可适用于星载计算机的应用。 展开更多

关键词 卫星遥感船只检测 快速目标检测 CNN模型量化 卫星应用 深度神经网络

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卫星红外遥感技术及其在防灾救灾中的应用研究 被引量：11

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作者 黄宇飞 徐嘉 +3 位作者 白绍竣 高冀 李昂 高洪涛 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第5期118-126,共9页

红外遥感在防灾救灾应用上相对于传统方法有着省时省力的优势。文章对卫星红外遥感在防灾救灾中的应用研究情况进行了深入调研,对红外遥感在大气、水环境、土壤以及地质异常等各类灾害监测的应用与发展进行介绍和分析,涵盖温室效应、森... 红外遥感在防灾救灾应用上相对于传统方法有着省时省力的优势。文章对卫星红外遥感在防灾救灾中的应用研究情况进行了深入调研,对红外遥感在大气、水环境、土壤以及地质异常等各类灾害监测的应用与发展进行介绍和分析,涵盖温室效应、森林火灾、旱灾、水质、温排水、泥石流和地震等多种典型灾害,最后分析国内外主要差距并提出相关发展建议。 展开更多

关键词 防灾救灾 应用研究 发展建议 红外遥感

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混沌空间光通信研究进展 被引量：3

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作者 王超 董怡泽 +4 位作者 王卉婷 高冀 田志新 高建威 江宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期190-199,共10页

随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通... 随着空间通信技术的迅猛发展,人们对信息安全的需求愈发迫切。基于半导体激光器的空间激光通信凭借其终端体积小、功耗低、高带宽以及无电磁频谱约束等特点,已广泛应用于空间高速通信领域。激光混沌通信技术作为一种在物理层对空间光通信加密的安全技术手段,逐渐成为了空间光通信的研究热点。结合当前国内外自由空间光通信、混沌激光通信、混沌空间光通信的发展历程,介绍了近年来混沌空间光通信关键技术的研究进展,主要包括自由空间光通信快速跟瞄技术、混沌空间光通信大气湍流抑制技术和激光混沌空间同步技术。最后结合当前混沌空间光通信发展现状与不足,对混沌空间光通信的研究方向和可借鉴的关键技术进行了展望,旨在为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 混沌空间光通信 自由空间光通信 大气湍流 跟瞄 混沌空间同步

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GEO遥感卫星在舰船目标检测跟踪中的应用分析 被引量：4

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作者 王俐云 方峰 +2 位作者 伊成俊 孙亚楠 万生阳 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期133-139,共7页

针对地球静止轨道(GEO)遥感卫星大范围持续观测的特点,文章结合舰船目标检测跟踪应用中的实际需求,利用高分四号卫星对舰船目标检测跟踪的应用模式进行探索研究,识别了目前常规应用流程中存在的各环节独立、处理时延大、检测跟踪难等问... 针对地球静止轨道(GEO)遥感卫星大范围持续观测的特点,文章结合舰船目标检测跟踪应用中的实际需求,利用高分四号卫星对舰船目标检测跟踪的应用模式进行探索研究,识别了目前常规应用流程中存在的各环节独立、处理时延大、检测跟踪难等问题。从提升需求响应时效性,融入实际保障流程出发,立足现有技术发展水平,考虑任务筹划、数据处理、检测跟踪几方面要素,对应用流程进行了优化设计,并通过实际案例开展了应用验证。验证结果表明:舰船目标检测跟踪应用时延缩减到分钟级,同时在无云层遮挡情况下,可对检测目标实施连续的跟踪监视,获取舰船目标位置、运动轨迹等信息。在此基础上,对未来静止轨道遥感卫星在舰船目标检测跟踪中的发展应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 静止轨道遥感卫星 高分四号卫星 舰船目标检测跟踪 应用流程设计

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一种面向船舶的多源卫星产品集成框架研究

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作者 刘鑫 王海涛 +3 位作者 罗啸 孙协昌 胡静 邹云 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第9期159-163,共5页

近年来,随着海洋目标监视卫星种类的逐步扩展和完善,补全了天、空、海、岸的立体化侦察网络,极大加强了对海上态势的动态感知能力,在一定程度上满足了我国舰船应对海上安全威胁、制衡强敌的需求。然而,新型卫星侦察体系与现有海洋目标... 近年来,随着海洋目标监视卫星种类的逐步扩展和完善,补全了天、空、海、岸的立体化侦察网络,极大加强了对海上态势的动态感知能力,在一定程度上满足了我国舰船应对海上安全威胁、制衡强敌的需求。然而,新型卫星侦察体系与现有海洋目标侦察体系尚未形成高效的融合,存在信息处理链路冗长、人工干预多、智能处理能力不足等缺点,没有充分发挥天基侦察系统“站得高、看得远”的特点,迫切需要推动天基信息全面、高效地融入现有体系。本文通过深入分析面向船舶的卫星应用体系特点,设计一套多源卫星产品集成框架。该框架基于数字孪生理念,为开展诸如多源卫星信息融合、用户需求提报和全链路传输时效等关键技术研究提供虚实结合的等效支撑环境。 展开更多

关键词 天基侦察 卫星应用 海上态势 数字孪生

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应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法

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作者 马林 刘玥 +2 位作者 侯祥震 常新亚 王淼 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期9-15,共7页

考虑发射场任务间隔时间约束,提出应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法。对近地圆轨道星座部署过程进行动力学建模,给出了部署窗口与入轨点相位差的关系,以及入轨后相位调整的代价分析。将星座部署位置组合进行参数化,加上各颗... 考虑发射场任务间隔时间约束,提出应用改进遗传算法的低轨星座部署策略优化方法。对近地圆轨道星座部署过程进行动力学建模,给出了部署窗口与入轨点相位差的关系,以及入轨后相位调整的代价分析。将星座部署位置组合进行参数化,加上各颗卫星部署日期间隔作为优化变量,使得在大范围日期区间内的搜索问题简化为有限维度的整数规划问题。引入改进遗传算法进行局部搜索,进而对部署策略进行寻优计算。以9颗卫星的Walker星座部署任务为例,对优化方法进行验证。结果表明:优化方法相对穷举搜索法的计算量有约7个数量级的降低,且能够用50代以内的演化计算快速得到满足发射间隔约束条件且兼顾部署总时间和相位转移量的最优解。 展开更多

关键词 低轨星座部署 策略优化 发射计划约束 改进遗传算法

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大口径空间光学反射镜面形动力学响应分析 被引量：6

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作者 黄宇飞 白绍竣 +2 位作者 高冀 吕争 徐嘉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期170-175,共6页

反射镜的面形精度是保证空间望远镜成像质量的关键因素,随着空间遥感器口径的增大以及光机结构的轻量化使得反射镜结构刚度越来越低,从而使得反射镜的面形非常容易受到环境微振动的影响。然而,遥感器在轨工作状态下,星上具有多种振动源... 反射镜的面形精度是保证空间望远镜成像质量的关键因素,随着空间遥感器口径的增大以及光机结构的轻量化使得反射镜结构刚度越来越低,从而使得反射镜的面形非常容易受到环境微振动的影响。然而,遥感器在轨工作状态下,星上具有多种振动源,如步进电机、动量轮、机械制冷机等。为了研究扰动源对反射镜面形动态误差的影响,提出了一种基于模态叠加和泽尼克多项式拟合的面形动力学响应分析方法。对于每一阶模态,其光学表面的振型均可以表示为一组泽尼克多项式的线性组合,并得到一组泽尼克系数。然后,通过模态叠加法可以求出反射镜表面整体的动态面形误差,该误差是由泽尼克系数所表示。由于每一项泽尼克系数对应明确的物理像差含义,所以通过该方法可以方便地分析微振动引起的光学面形响应以及系统像差。 展开更多

关键词 大口径反射镜 反射镜面形误差 泽尼克多项式 模态叠加 微振动

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一种机载红外光谱相机的角位置误差补偿技术 被引量：2

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作者 董浩 孙拓 +2 位作者 吴丽娜 唐帅 刘晓波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期183-188,共6页

机载红外多光谱扫描仪采用摆扫扫描成像机制,解决了红外光谱相机的光谱分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽之间的矛盾,可实现下视和远距离侧视成像。为了实现采集图像无缝拼接的像元级对准,需保证红外光谱仪的角位置信息准确。本文针对... 机载红外多光谱扫描仪采用摆扫扫描成像机制,解决了红外光谱相机的光谱分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽之间的矛盾,可实现下视和远距离侧视成像。为了实现采集图像无缝拼接的像元级对准,需保证红外光谱仪的角位置信息准确。本文针对机载扫描成像光谱仪的几何定位问题进行分析,指出角位置误差是影响相机几何定位的主要因素,进而采用一种角位置误差的长短周期双重补偿方法,对角位置误差进行补偿。地面测试结果表明,补偿后相机角位置精度提高10倍,且经环境试验验证,角位置误差仍保持稳定。由机载挂飞试验结果表明,后图像相对几何精度优于一个像元(10″),满足图像拼接的几何定位需求。 展开更多

关键词 机载红外光谱相机 扫描成像 几何定位 角位置误差补偿

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大规模高动态星座网络信息同步方法

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作者 孔祥磊 孙弋舒 +2 位作者 吴学友 高建威 田志新 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期135-142,共8页

多星完成协同任务规划的关键输入要素是卫星掌握全星座状态信息。面向大规模星座星间拓扑高动态变化、星地任务传输或星间任务传输链路频繁切换,提出一种分布式自主任务规划信息同步方法。通过将星座网络在离散时间域上进行拆分,充分考... 多星完成协同任务规划的关键输入要素是卫星掌握全星座状态信息。面向大规模星座星间拓扑高动态变化、星地任务传输或星间任务传输链路频繁切换,提出一种分布式自主任务规划信息同步方法。通过将星座网络在离散时间域上进行拆分,充分考虑星座网络拓扑的规则性和不可预测性,针对卫星状态具备可预测性和不可预测性,设计星座卫星之间的信息全局透明化交互策略。该策略实现分布式星上自主协同决策,显著降低对地面测控资源的依赖,提升星座自主任务规划的智能性和执行能力。对星间链路频繁断开、重建、卫星故障或新卫星补充导致的星座拓扑变化,该策略具备快速调整能力。仿真校验了理论的有效性。 展开更多

关键词 大规模星座 高动态网络 分布式交互 状态信息同步

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基于相对轨道要素偏差的星座构型自主控制策略

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作者 常武军 高恩宇 +3 位作者 宋洁璇 姜秀鹏 孙峥皓 贾志慧 《航天器工程》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页

针对大型低轨卫星星座构型的稳定运行及自主控制问题,研究星座构型自主控制策略。推导建立基于相对轨道要素偏差的卫星相对运动方程;提出一种基于相对运动方程的星座自主位置保持方法,将星座保持控制转化为相对虚拟基准的卫星编队保持... 针对大型低轨卫星星座构型的稳定运行及自主控制问题,研究星座构型自主控制策略。推导建立基于相对轨道要素偏差的卫星相对运动方程;提出一种基于相对运动方程的星座自主位置保持方法,将星座保持控制转化为相对虚拟基准的卫星编队保持控制。数学仿真结果表明:文章提出的星座自主控制策略可行、有效,便于星上自主实现,燃料消耗较少,可为大规模星座的构型自主控制提供参考。 展开更多

关键词 星座构型 相对轨道要素偏差 自主控制 虚拟编队

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地球静止轨道卫星精密扩频测距方法

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作者 刘宁 刘浩杰 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期37-41,共5页

地球静止轨道卫星使用全球导航卫星系统进行定位存在可见卫星数少、接收信号弱等困难,而扩频测距技术具有测距精度高、无模糊距离大和抗干扰性能强等优异特性,是当今复杂电磁环境下精密测距的首选。随着卫星对图像处理的定位精度要求不... 地球静止轨道卫星使用全球导航卫星系统进行定位存在可见卫星数少、接收信号弱等困难,而扩频测距技术具有测距精度高、无模糊距离大和抗干扰性能强等优异特性,是当今复杂电磁环境下精密测距的首选。随着卫星对图像处理的定位精度要求不断提高,针对常规扩频测距系统的测距精度无法满足卫星定轨需求的问题,文章提出了一种精密扩频测距方法,基于在轨自校正算法,消除扩频测距终端距离零值受温度等因素的影响,实现高精度地基测距。在轨实测数据表明:精密扩频测距方法可以将星上部分测距精度提升1个数量级,为星地大系统精密定轨创造优良条件。 展开更多

关键词 地球静止轨道卫星 高精度伪码测距 自动校正

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卫星导航欺骗式干扰源高精度直接定位方法 被引量：12

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作者 刘清 谢坚 +2 位作者 王伶 王秋红 张兆林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1117-1122,共6页

针对目前欺骗式干扰源定位场景中定位精度低、信息利用率不足等问题,本文提出了一种基于导航信号特征的直接定位方法(DeSpreading Direct Position Determination,DS-DPD).通过建立融合传输时延、多普勒频移、扩频序列的接收信号模型,... 针对目前欺骗式干扰源定位场景中定位精度低、信息利用率不足等问题,本文提出了一种基于导航信号特征的直接定位方法(DeSpreading Direct Position Determination,DS-DPD).通过建立融合传输时延、多普勒频移、扩频序列的接收信号模型,利用最大似然准则构建直接定位的目标函数,并通过求解目标函数得到待定位欺骗式干扰源的位置信息.仿真结果表明,DS-DPD能够有效提升对欺骗式干扰源的定位精度.尤其在低干噪比环境下,与传统的基于时延和多普勒信息的直接定位方法相比,所提方法的定位精度可提高10倍以上. 展开更多

关键词 无源定位 欺骗式干扰源 直接定位 最大似然准则 扩频码序列 解扩

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北斗卫星注入校验信息传输时延分析及优化 被引量：1

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作者 高士峰 郑晋军 +4 位作者 汪路元 张睿 冯文婧 郭莹 闫旭 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期55-61,共7页

北斗导航卫星上行注入校验信息主要用于上行注入导航信息的闭环校验及错误重注,具有较高的实时性要求;同时该类信息具有传输路径复杂、处理节点多、处理难度大的特点。文章分析了上行注入校验信息的使用方式、传输路径及传输需求,介绍... 北斗导航卫星上行注入校验信息主要用于上行注入导航信息的闭环校验及错误重注,具有较高的实时性要求;同时该类信息具有传输路径复杂、处理节点多、处理难度大的特点。文章分析了上行注入校验信息的使用方式、传输路径及传输需求,介绍了基于星间链路的星座信息传输方法。提出了一种工程应用可行的注入校验信息传输方案,进行了星内信息传输流程设计,描述了各个传输节点的信息路径,分析了各个节点的传输时延,提出星地同步注入策略和动态调度措施,对信息传输时延进行了综合评价和优化改进,将传输时延优化压缩至1200~1800 ms。对卫星在轨数据进行了分析,验证了优化措施及分析结果的有效性,可以有效满足卫星工程应用的需求。 展开更多

关键词 北斗导航卫星 上行注入校验信息 传输节点 时延

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FCOSR:一种无锚框的SAR图像任意朝向船舶目标检测网络 被引量：10

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作者 徐昌贵 张波 +3 位作者 高建威 吴樊 张红 王超 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期345-356,共12页

以FCOS为代表的无锚框网络避免了预设锚框带来的超参设定问题,然而其水平框的输出结果无法指示任意朝向下SAR船舶目标的精确边界和朝向。针对此问题,该文提出了一种名为FCOSR的检测算法。首先在FCOS回归分支中添加角度参量使其输出旋转... 以FCOS为代表的无锚框网络避免了预设锚框带来的超参设定问题,然而其水平框的输出结果无法指示任意朝向下SAR船舶目标的精确边界和朝向。针对此问题,该文提出了一种名为FCOSR的检测算法。首先在FCOS回归分支中添加角度参量使其输出旋转框结果。其次,引入基于可形变卷积的9点特征参与船舶置信度和边界框残差值的预测来降低陆地虚警并提升边界框回归精度。最后,在训练阶段使用旋转自适应样本选择策略为每个船舶样本分配合适的正样本点,实现网络检测精度的提高。相较于FCOS以及目前已公开发表的锚框旋转检测网络,该网络在SSDD+和HRSID数据集上表现出更快的检测速率和更高的检测精度,mAP分别为91.7%和84.3%,影像切片平均检测时间仅需33 ms。 展开更多

关键词 任意朝向船舶检测 无锚框检测器 自适应样本选择策略 单阶段 合成孔径雷达

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一种对空中目标的双星无源测向定位方法 被引量：3

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作者 曾巍 何泓毅 +2 位作者 李浩林 罗啸天 方峰 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期14-18,共5页

针对单星无源测向对空中目标定位误差较大的问题,提出了一种对空中目标的双星无源测向定位方法。通过仿真验证了该方法对空中目标定位的可行性,结合双星视场分析了影响对空中目标的定位的因素,为后续卫星轨道的设计提出了建议。

关键词 无源测向 空中目标 双星

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支持内存区域故障自适应的星载最小模式软件方案

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作者 孙伶俐 张睿 +2 位作者 方峰 李露铭 乔梁 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期95-100,共6页

针对空间环境造成的星载计算机内存区域性故障,以星载最小模式软件为研究对象,设计一种支持内存区域故障自适应的软件方案,将原来软件编译链接后使用的物理地址转变为逻辑地址,使软件具备地址重定向的能力,从而实现动态内存地址映射。... 针对空间环境造成的星载计算机内存区域性故障,以星载最小模式软件为研究对象,设计一种支持内存区域故障自适应的软件方案,将原来软件编译链接后使用的物理地址转变为逻辑地址,使软件具备地址重定向的能力,从而实现动态内存地址映射。通过动态映射,使软件能够动态适应发生故障的内存区域,从而保证软件的正常运行。文章提出的方案成本低,效率高,可靠性强,可大幅提高软件在内存区域损坏场景下的生存能力。 展开更多

关键词 星载软件 最小模式 内存故障 动态地址映射

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