遥感使用获得快速成长的同时卫星数量和品种的增加在使，的问题[5]也面对着很多。前目，“过多获取无用数据”的问题大大都卫星具有着“空转”和，、计较和存储资本的华侈形成了卫星资本、传输。之外除此，、遥感卫星系统各成系统我国现有的通信、导航，运控、领受、处置和使用环节独立工作且遥感卫星的单星使用和办事模式在，息获取链路长数据处置及信，、系统响应慢导致办事滞后，消息获取需求[6-8]难以满足分钟级以至秒级。球的遥感消息近及时智能办事的成长为了进一步推进全天时、全天候和全，卫星观测和办事能力将来亟须连系各类，高数据的获取和办事效率通过星群组网的体例提，特定使命方针需求的快速响应、持续动态监测等数据获取需求从而满足更短的重访周期、更大范畴的观测笼盖范畴以及基于。

　　合星群的动态收集拓扑架构协同计较平台的建立需要结，义、算力协划一手艺做出优化升级对保守云计较的虚拟化、软件定，在轨卫星存储/计较资本通过整合空间消息收集中，地的互传收集资本以及星—星、星—，个可进行集中办理、安排的将整个卫星系统建立为一，的算力云资本池具有原始数据集。按照本身需求地面用户可，中摆设本人的算法在该协同计较平台，数据施行在轨阐发工作操纵卫星当地存储的。星上资本办理机制通过软件定义的，资本操纵效率提高星载计较，同云计较框架设想多星协，同计较效能提高星群协，度进修收集平台摆设轻量化深，能化处置能力提高星群智，群计较特点的云计较架形成立合适受限前提下星，与处置供给保障为星群智能阐发。

　　类型需求阐发、动方针和应急方针遥感数据类型需求阐发、基于时间变量的观测方针需求变化阐发多标准动态使命本体描述模子建立次要包罗分歧类型地物多标准方针网格划分、静态地物遥感数据，方针的多标准动态语义收集模子在此根本上建立基于对地观测，新的对地观测方针库构成动态变化及时更，地观测方针的智能办理实现对用户方针和对。述模子次要分为3个条理多标准动态使命本体描，2所示如图 ，为静态地物此中L1，①地盘类型分类其次要包罗：，、分辩率、幅宽等需求分歧分歧类型地物对传感器类型；获取成果统计②汗青数据，主要程度叠加作为使命优先级划分目标之一根据汗青数据获取位相信息对分歧地域进行，数据操纵消息同时阐发汗青，感数据类型进行阐发来对分歧地域所需遥；害地域统计③汗青灾，如丛林火警、地动等区域统计汗青发生严重灾祸，察看对象作为主要。动态方针L2为，态方针数据获取成果统计其次要包罗：①汗青动，位置和数据操纵环境根据汗青数据获取，的地域进行分类办理对易呈现动态方针；机场、口岸、主要航路、交通要道等地域进行分类办理②统计挪动方针如飞机、舰船、车辆可能呈现的场合如。间变化要素L3为时，层变化对分歧地域遥感数据使用的影响其次要包罗：①阐发季候、天气、云，的影响、旱季对天然灾祸的影响等环境如分歧季候对研究植被遥感和丛林遥感，对语义网格的消息做出响应调整按照分歧月份或分歧季度的变化，化环境、标准划分大小变化环境等包罗变化地域对遥感数据需求变。

　　家平安、办事国民经济的环节焦点手艺高精度及时智能的遥感消息是保障国，占的科技计谋制高点是世界列国竞相抢。特点和对地观测用户需求特征本文针对遥感星群卫星系统，像智能办事环节问题研究开展了面向星群的遥感影。观测方针的特点通过度析对地，使命本体描述模子来建立多标准动态，办事等手艺构成以对地观测方针为驱动的智能办事系统同时连系凹凸轨星群使命规划、在轨处置、终端请求与。群协同的劣势充实阐扬星，节时间延迟降低各环，处置精度提高数据，感消息近及时智能办事奠基根本为全天时、全天候和全球的遥。搜狐前往，看更查多

　　据用户提出的请求连系星地资本现状卫星对地面方针进行观测次要是根，使命施行方案构成卫星观测，规划方案然后根据，带的传感器操纵卫星携，层大气进行观测对地球概况和低，息以供用户利用从而获取图像信。优良的影像数据为了获得更为，算法的改良方面临问题进行优化研究人员从模子的建立和求解。量消息的考虑例如通过云，像的含云量降低卫星影；函数的设定通过方针，案的最优化争取规划方；算法的改良通过求解，优良的解集找寻更为。型建立和算法选择和优化方面可是这些研究次要集中在模，星的协同操纵贫乏凹凸轨卫，观测方针[24]不克不及自动地发觉，众化的高时效办事需求无法满足星群情况下大。卫星能力的提高跟着对地观测，观测是将来的成长趋向髙轨和低轨卫星协同。

　　过挪动终端间接提交个性化观测需求终端请求与办事手艺使得用户可以或许通，地面使命规划与阐发后经运控核心进行，星或具备通信功能的遥感卫星并将使命指令上注至中继卫，快速传输到待观测卫星上颠末星间收集将使命指令，处置单位对数据进行及时处置卫星获取数据后经星上智能，及时下传至测控数传站或挪动站通过星间传输链路将处置成果，6G信号加强后最初通过5G/，成果反馈给用户挪动终端以WiFi热点体例将。户间接通过终端对卫星进行节制终端请求与办事手艺可以或许利用，办事的全体效率提高数据传输与，使命繁重形成的数据延时问题处理现有地面站资本无限、，准、灵办事供给手艺支持为近及时端到端的快、。

　　提高突发事务的动态应急响应速度和效率面向星群的遥感影像智能办事可以或许无效，联动的体例通过星地，的时空持续办事实现遥感消息。的智能办事系统架构图 1为面向星群，如下：起首其次要流程，态地物、动态地物和时间变化要素的多标准动态使命本体描述模子需要连系对地观测方针特征和用户对方针的需求特点建立包含静，息的同一描述与办理实现对全球地物信。后然，星对热点区域进行全天时观测根据高时间分辩率的中高轨卫，应急方针时当探测到，取应急区域消息经在轨处置提；急区域位置、类型等消息快速婚配灾祸类型多标准动态使命本体描述模子根据提取的应，专业应急方针生成合适的；急方针进行协同使命规划低轨高分辩率卫星针对应，式的图像、视频数据获取并根据指令进行多种模，数据传输通过星间，消息提取、数据压缩等处置实现多源数据在轨处置、，求的数据产物生成满足需。后最，星之间的传输能力通过对地观测卫，星的传输能力或借助通信卫，品的及时下传实现数据和产。备间接下载和查看灾区变化环境地面用户可通过手机、平板等设，决策供给根据为下一步的。

　　星星座的研究起步较早国外关于对地观测卫，星座不变运转阶段现已逐渐进入卫星。建立了高时频成像对地观测小卫星星座SkySat如美国Planet公司于2013—2020年间，取时序图像次要用于获，频产物制造视，感大数据使用[15]并办事于高分辩率遥，发射21颗卫星该星座目前曾经，亚米级高分辩率卫星星座是世界上卫星数量最多的。之外除此，了Flock对地观测星座Planet公司还摆设，m分辩率的图像可供给3~5 ，地观测数据[16]可以或许获取持续的对。0年颁布发表配合合作WorldView Legion星座美国的DigitalGlobe和SpaceX于202，卫星组网观测拟采用6颗，获取更多的影像[17]在需求最大的地球区域内。摆设Pleiades-Neo星座法国的AirBus公司也在起头，发射了4颗光学对地观测卫星并于2020—2021年间，洲数据中继通信系统该星座可间接拜候欧，0 TB的数据传输可实现每天高达4。响应的光学、雷达、景象形象小卫星星座日本的多家新型贸易公司也摆设了。灰鹤(GRUS)对地观测卫星星座如日本Axelspace公司的，的StriX雷达卫星星座[17]日本Synspective公司。edo获准研发10 cm遥感卫星2021年美国贸易航天公司Alb，0 cm空间分辩率时代将来航天遥感将进入1，务的需求愈加火急[18]遥感影像精准处置与智能服。

　　能不竭提高跟着卫星性，为轻小型卫星组网模式[13]对地观测由保守的单星模式成长。导航定位和全球通信方面晚期的卫星星群次要用于。化、批量化成长跟着卫星的小型，使用起头被成长起来[14]卫星星群在对地观测方面的。

　　的根本上连系人工智能、5G/6G等手艺面向星群的协同智能处置就是在智能规划，遥感消息产物终端分发于一体的星群智能办事系统建立集遥感影像在轨处置、星地星间链路传输、，发布需求、查看历程、下载数据利用户可以或许间接通过智能终端，端的快、准、灵的智能办事为用户供给获取端到用户终，够实现应急方针的自主监测与识别处置同时凹凸轨卫星的协同观测与处置能，、军事办事供给主要支持为遥感消息的近及时公共。

　　遥感消息自主获取能力对地观测卫星在提高，成长态势等方面具有主要感化[1]把握全球经济、资本、情况、社会。家平安、办事国民经济的环节焦点手艺高精度及时智能的遥感消息是保障国，占的科技计谋制高点是世界列国竞相抢。0年来近1，有”到“好”的逾越式成长我国遥感卫星实现了从“，化和国际出口[2-3]逐渐实现了营业化、贸易。率对地观测系统严重专项的实施2010—2020年高分辩，观测卫星的成长[4]更是加速了我国对地，他观测手段连系该系统将与其，全球笼盖的对地观测能力具备全天候、全天时、。

　　f Concerned Scientists美国忧思科学家联盟(The Union o，月1日更新的数据显示UCS)2022年1，卫星共计4852颗目前绕地球运转的，944颗美国占2，169颗俄罗斯占，499颗我国占，卫星共计264颗此中我国对地观测，共计61颗通信卫星，共计49颗导航卫星，共计125颗其他用处卫星，射数量排名第二的国度我国已成为全球卫星发。

　　使命管控、使命规划、在轨处置、终端分发为一面子向星群的遥感影像智能办事可以或许集使命描述、。本体描述模子为驱动以多标准动态使命，办理和自主生成对使命进行同一，节来不竭更新对地观测使命需求阐发通过将用户使用反馈到使命办理环，办事系统完美用户，的最大化操纵实现卫星资本。群中各类卫星资本的劣势充实操纵对地观测卫星星，轨预警发觉通过中高，别和跟踪的体例低轨确认、识，间和空间分辩率兼得使命的时。一星多用多功能设想星群中的每颗卫星，和传输功能于一体卫星集观测、处置，使命观测节点每颗卫星既是，元和数据传输节点同时也是计较单，内部能够构成观测网、处置网和传输网通过一星多用、多星协同的体例星群，范畴遥感消息的及时智能办事与卫星通信网集成实现对全球。

　　的建立使得卫星规划有据可依多标准动态使命本体描述模子，和智能办事的前提是卫星自主规划。观测使命为驱动该模子以对地，过对全球分歧地物进行阐发模子建立的根基思绪是通，及用户对遥感数据的需求特点充实领会对地观测方针的特征，使命本体描述模子构成多标准动态，分歧使命付与分歧程度的优先级同时根据地物特征和用户偏好为，使命的同一描述从而实现对全球。

　　相连系的新一代空间通信与计较根本设备协同计较平台是将星座与分布式云计较，的存储、计较资本进行安排与办理可以或许利用云计较的运维体例对星群，的在轨协同计较进而实现多星。天基进行存储与计较工作协同计较平台次要依托于，与分布式计较资本的算力云资本池将星群视作为一个具有原始数据集，空间全域范畴的智能通信及计较办事为用户供给愈加及时的、面向地球。

　　轨测控、运控办理效能为了提拔卫星星群的在，的智能办事系统建立面向星群，使命一般完成保障卫星星群。观测方针特征建立多标准动态使命本体描述模子面向星群的智能办事系统次要思绪是连系对地，乞降及时变化的用户需求进行面向星群的智能使命规划根据多标准动态使命本体描述模子中对地观测常规需，星间链路传输和终端分发等智能办事根据规划方案开展在轨处置、星地。

　　年来近，概念被人们所提出智能遥感卫星的，理和星间星地数据传输的能力该卫星具有遥感数据在轨处，、灵的办事需求[27]可以或许满足遥感消息快、准，星[28]具备在轨处置智能特征如国内的高分辩率多模分析成像卫。之外除此，的卫星也被成长起来兼具观测和通信功能，K 2A卫星如韩国的G，和对地观测[29]能够同时实现通信。术的不竭成长跟着卫星技，观测、处置和传输功能于一体将来的对地观测卫星将可以或许集，链路与便携式挪动终端通过连系星地星间通信，地面站的依赖可以或许降低对，时获取和下传的问题打破境外数据无法及，便携式挪动终端下传分发到用户手中使在轨处置好的数据可以或许间接通过，到挪动终端的端到端消息办事真正实现从挪动终端到卫星再。

　　、大规模摆设、不变运转三个阶段[16]对地观测卫星星座的成长可分为概念提出。星星座不变运转阶段国外现已逐渐进入卫，而言起步较晚国内方面相对，仅是在数据获取方面实现了协同观测且现阶段摆设的卫星星座办事模式，仍采用保守方式处置和办事模式，程度低智能化，在轨卫星的协同价值无法最大程度阐扬，时效的办事需求满足普通化、高。测卫星的成长跟着对地观，域合作的热点和太空经济新的增加点[23]基于星座的遥感影像智能办事逐步成为遥感领，此因，署和运转的同时在进行星座部，传输、终端领受、5G/6G等手艺还需连系在轨处置、星地星间链路，的智能化办事实现卫星星座。

　　设备的主要构成部门遥感系统是新型根本，cm空间分辩率卫星遥感合作时代将来民用贸易航天将进入10 ，处置与智能办事的需求愈加火急使得高分辩率卫星遥感影像精准。务系统特点按照智能服，资本使命协同精准动态规划和面向星群的协同智能处置3个环节问题来进行研究将面向星群的遥感影像智能办事分为多标准动态使命本体描述模子建立、星群。建为智能办事供给了根本方针数据库此中多标准动态使命本体描述模子构，以使命为驱动使得办事系统，方针的自主办理实现对地观测，务的前提是智能服；务需乞降卫星资本的合理设置装备摆设星群的使命规划可以或许实现任，星群资本的劣势最大限度地阐扬，值的遥感数据获取更多高价；理是实现智能化的环节面向星群的协同智能处，、传输、分发等流程通过在轨处置、压缩，息的近及时办事可以或许实现遥感信。

　　过成立多星数据在轨分布式协同处置机制多星/多源遥感影像在轨处置手艺次要通，处置的各类智能算法资本通过充实操纵遥感数据，标类型)智能规划星地协同的数据处置模式与流程根据分歧使命消息(地舆位置、观测区域大小、目，化的多星协同处置实现主动化、智能，、高质量、高靠得住空间决策支撑消息从而快速供给使命决策所需的高精度。

　　间分辩率及成像模式等方面劣势顺应性各有分歧对地观测遥感卫星在观测波段、空间分辩率、时，标准的使用需求面临分歧时空，间协同观测需要彼此之，各自的劣势以充实阐扬，势互补实现优。高轨卫星获取的方针消息为根本凹凸轨卫星协同观测次要以中，星进行观测指点低轨卫。路线所示其手艺，态使命本体描述模子通过连系多标准动，的星群智能使命规划方案建立星地联动时空兼容，轨预警发觉通过中高，别和跟踪的体例低轨确认、识，星群资本的劣势阐扬分歧类型，间与空间分辩率兼顾使命的时，星操纵效率从而提高卫，值的遥感消息获取更多高价。

　　真的融合算法复杂度较高针对现有互补消息高保，立即性需求的问题难以满足星上处置，数据的在轨协同融合方式研究面向多星/多源遥感，用能力不足的瓶颈冲破保守单星应。的严酷几何成像模子通过成立多源影像，何误差的全体优化实现多源数据几，据的在轨融合处置操纵多星遥感数，合计较价格降低星上融。多星协同融合的快速求解算法同时成长星上受限资本下的，作的分步融合通过多星协，征消息的在轨高效聚合实现多星互补多维度特。

　　测系统严重专项的实施跟着高分辩率对地观，也有了快速的成长我国对地观测卫星。年来近，继摆设起了对地观测卫星星座国内一些贸易遥感公司也相。6年起头摆设高景一号卫星星座[19]如中国四维测绘手艺无限公司于201，的4颗光学小卫星发射目前已完成第一阶段，署完成后星座部，城市1天笼盖1次的能力期望可以或许实现国内十大。林一号光学遥感卫星星座[20]长光卫星手艺无限公司摆设了吉，21年9月截至20，卫星在轨运转共有30颗，25年前后估计20，颗卫星组网观测可完成138，0 min内重访能力具备全球肆意地址1。015年发射了北京二号卫星星座[21]21世纪空间手艺使用股份无限公司于2，了北京三号卫星2021年发射，号系统协同工作并将与北京二，感卫星数据的供给能力提高我国高分辩率遥。之外除此，摆设了珠海一号卫星星座[22]珠海欧比特宇航科技股份无限公司，4颗卫星构成该星座将由3，达卫星、高分光学卫星和红外卫星包罗视频卫星、高光谱卫星、雷，分辩率的遥感微纳卫星星座期望可以或许形成一个高时空，无妨碍地获取遥感数据可全天时、全天候、。

　　特点和对地观测用户需求特征本文针对遥感星群卫星系统，像智能办事环节问题研究开展面向星群的遥感影，标准动态使命本体描述模子提出了面向使命的全球多，的使命语义描述统筹全球动静态，理、精准动态使命规划和智能处置等环节手艺在此根本上重点阐发面向星群的自主使命管。先首，使命本体描述模子建立多标准动态，对地观测使命需求无效阐发和办理；后然，轨遥感卫星资本协同规划高、低，星资本的合理设置装备摆设实现使命需乞降卫，的对地观测数据获取更多高价值，源华侈削减资；后最，处置、终端请求与办事等手艺构成星群智能办事系统在智能规划的根本上连系协同计较平台、协同在轨，的近及时星群智能办事鞭策自主化和智能化，感消息近及时智能办事奠基根本为全天时、全天候和全球的遥。

　　个复杂得多对多动态优化问题面向星群的智能使命规划是一，空间分辩率、波谱分布、侧摆角度等次要束缚前提通过度析卫星组网观测的时间周期、时间窗口、，方针的束缚满足模子和优化算法成长并建立以分析效益为优化，摆打算实施的能力提高卫星安排或侧，低轨对地观测卫星的劣势最大限度地阐扬中高轨和，与空间的分辩率兼顾使命的时间，务的响应能力提高应急任。务本体描述模子对使命进行智能办理与动态规划外星群资本使命协同规划除了可以或许根据多标准动态任，使命驱动为焦点还需进一步以，方针感知的体例通过位置感知和，域的精准规划实现对研究区，消息的获取削减冗余，大化合理分派实现资本的最，计较等资本的华侈避免卫星、存储、，规划的精度和效率提高多使命快速。务协同观测的示企图图 4为星群资本任。

　　靠地面站进行指令和数据传输保守的卫星办事系统次要依，理后将产物分发到用户手中后经地面处置核心对数据处。式链路长这种方，滞后办事，无法及时上传使命指令境外或无地面站区域，法及时传输到地面获取的数据也无，数据下传之前无法施行其他的使命过多的星上数据存储会导致卫星在，实现海量数据的及时下传无限的传输带宽也无法，的高时效需求难以满足用户。

　　地面处置延时大的问题针对SAR卫星数据，轨及时处置方式研究开展星载SAR在。孔径雷达间基线丈量消息连系编队小卫星干与合成，量[25-26]实现SAR干与测。模式兼容的在轨SAR处置算法通过设想可重构、可容错、多，模式SAR影像在轨处置实此刻轨受限情况下分歧，大降低下传数据量并经数据压缩后大。

　　品出产模式效率低下针对保守遥感消息产，用需求的问题难以满足应，和自顺应融合处置方式研究星上快速正射校正，动的“锻炼—使用”系统使用框架设想基于智能检测算法的星地联，方针检测、变化检测等智能算法研究基于深度进修的云检测、，方针检测、变化检测等处置在轨进行遥感影像云检测、，域的遥感消息产物或方针消息快速精确获得地面感乐趣区，时效性需求满足用户高。

　　一般工作的卫星的调集卫星星群是在轨且能，的体例设置装备摆设而成[9]凡是由一些卫星按必然。星办事模式而言相较于保守的单，使用场景复杂度高、办事模式愈加复杂化星群卫星载荷品种多、凹凸轨道跨度广、。年来近，逐渐摆设起了卫星星座国表里贸易遥感公司，对全球区域的遥感消息快速获取期望通过星座组网的体例实现，是在数据获取方面实现了协同观测但现阶段的卫星星座办事模式仅，仍采用保守方式处置和办事模式，程度低智能化，在轨卫星的协同价值无法最大程度阐扬，时效的办事需求满足普通化、高，化在轨星群资本亟须协同多样，感影像智能办事方式研究面向星群的遥，测脑的改变[10-12]实现对地观测卫星到对地观。

　　时空离散、观测精度受限等问题针对光学卫星姿势和轨道数据，在轨及时高精度定姿方式研究开展在轨及时高精度定轨和。参数颠末上行链路上注四处理单位并进行利用通过采用星地协同的体例将地面在轨几何定标，像细密定姿、在轨几何定标实现全色和多光谱遥感影，度定位解算以及高精，离散观测数据及时处置精度从而提高姿势、轨道时空。

　　述模子次要有两大劣势多标准动态使命本体描。态的使命语义描述一是统筹全球动静，一个根本数据库为星群规划供给，户方针的时段内让卫星在没有用，级较高的方针进行数据获取也可对该根本数据库中优先，用数据”形成的卫星、存储、计较等资本华侈的问题处理卫星在无用户需求时“空转”和“过多获取无，最大程度的操纵实现对卫星资本。型使命的同一描述二是实现分歧类，户需求对使命进行阐发可以或许根据少量的通俗用，需求的专业遥感消息快速揣度出满足用户，么类型数据”和“不领会卫星传感器属性”等问题处理公共用户在提交使命需求时“不晓得获取什，满足用户需求最大限度地。之外除此，同规划的过程中在星群资本协，卫星及时发觉的应急灾祸位置和类型等少量消息多标准动态使命本体描述模子可以或许按照中高轨，性的高优先级应急使命快速建立出婚配的周期，率卫星协同观测并经低轨高分辩，域的持续监测实现对应急区，的快速响应能力提高应急事务。

　　虑星群对多方针复杂优化的同时面向星群的智能使命规划在考，对原有规划方案前进履态调整还要针对及时更新的用户使命，问题的难度大大添加了。题的复杂度为了降低问，归并的面向星群的使命规划方案设想了一种新使命零丁规划再。使命零丁进行使命规划其次要思惟是对新增的，时辰原有规划方案中未施行的方案相归并然后将获得的新增使命规划方案与当前，具有时间冲突的使命进行选择并按照分析效益最大化准绳对，后的规划方案从而获得调整。问题分化成多个规划问题这种方式将星群动态规划，题的复杂度降低了问。进行使命规划的思绪同时仅对新增使命，进行反复规划计较避免了对原有使命，计较效率提高了。动态使命本体描述模子中根本方针数据库的方针协同进行规划面向星群的使命规划次要是对及时更新的用户方针和多标准，优先规划的同时在包管用户方针，先级对根本方针进行规划按照根本数据库中方针优。在无用户方针时该规划方案可以或许，对潜在价值方针进行协同规划根据阐发的根本方针优先级，资本操纵效率从而提高卫星，规划智能化程度提高卫星使命。