天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法与流程

本发明涉及遥感系统分析技术领域，尤其涉及一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法。

背景技术：

随着遥感技术的发展，单一的卫星遥感手段受其最大覆盖范围及重访周期的能力限制已经不能满足人们对观测对象全天时全天候的实时监控需求，尤其在军事领域。为了实现对目标的持续监视和对战场态势的全方位感知，目前通过将单一卫星及卫星星座观测方式调整为天临空多平台多手段协同观测方式，以实现上述持续监视和全方位感知的需求。

现有的遥感系统在使用前，需要先进行性能测评。目前，在进行遥感系统的性能测评时，需要先构建相应的系统指标体系，基于系统指标体系进行系统性能测评。现有技术为了对卫星遥感系统进行性能测评，从卫星在轨服务、地面系统运行、共享服务与综合应用等不同环节，以及从天、地和管理多因素结合的角度提出了卫星遥感系统综合应用效能评估框架，并针对各层不同功能划分提出了各层评估要素以构建相应的评估指标体系。然而，天临空协同遥感系统由多个天基卫星、多个多浮空器平台和多个航空遥感平台通过搭载遥感载荷构成，天临空协同遥感系统与单一的卫星遥感系统存在一定的差异性，利用现有的用于卫星遥感系统的效能评估指标体系，不能完全实现天临空协同遥感系统的性能测评，性能测评可靠性差。

因此，开发一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法以构建天临空协同遥感系统效能评估指标体系，实现天临空协同遥感系统的性能测评，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法。

为此，本发明公开了一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法，所述方法用于构建天临空协同遥感系统效能评估指标体系，天临空协同遥感系统效能评估指标体系用于对天临空协同遥感系统进行效能评估，所述方法包括：

构建天临空协同遥感系统的仿真模型，对天临空协同遥感系统的仿真模型进行仿真处理以获取天临空协同遥感系统的标准性能数据；

利用获取的天临空协同遥感系统的标准性能数据，设定天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准、信息共享能力评估标准、多平台数据融合能力评估标准和反应能力评估标准；

基于设定的范围监视能力评估标准、信息共享能力评估标准、多平台数据融合能力评估标准和反应能力评估标准，构建天临空协同遥感系统效能评估指标体系；

利用天临空协同遥感系统效能评估指标体系对天临空协同遥感系统进行效能评估。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准利用天临空协同遥感系统的有效探测范围标准值、区域覆盖率标准值和最大探测范围标准值确定。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的有效探测范围标准值、区域覆盖率标准值和最大探测范围标准值以等权值分配方式确定天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的信息共享能力评估标准利用天临空协同遥感系统的用户需求研判分析时间标准值、图像产品服务端到端时延标准值和图像产品智能推送信息关联概率标准值确定。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的用户需求研判分析时间标准值、图像产品服务端到端时延标准值和图像产品智能推送信息关联概率标准值以等权值分配方式确定信息共享能力评估标准。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的多平台数据融合能力评估标准利用天临空协同遥感系统的目标探测发现概率标准值、目标识别概率标准值、目标相对定位精度标准值和目标绝对定位精度标准值确定。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的目标探测发现概率标准值、目标识别概率标准值、目标相对定位精度标准值和目标绝对定位精度标准值以等权值分配方式确定多平台数据融合能力。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的反应能力评估标准利用天临空协同遥感系统的任务最大响应时间标准值、探测目标时间分辨率标准值、平均重访次数标准值和平均重访时长标准值确定。

进一步地，在上述天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法中，天临空协同遥感系统的任务最大响应时间标准值、探测目标时间分辨率标准值、平均重访次数标准值和平均重访时长标准值以等权值分配方式确定反应能力评估标准。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法通过将天临空协同遥感系统的系统效能划分为范围监视能力、信息共享能力、多平台数据融合能力和反应能力四个能力，并将每个能力通过多个量化指标进行衡量，能够实现天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建，实现天临空协同遥感系统的性能测评，为天临空协同遥感系统的建立提高数据依据。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法的流程图；

图2为本发明一实施例的天临空协同遥感系统效能评估指标体系的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

如附图1所示，本发明一实施例提供了一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法，该方法用于构建天临空协同遥感系统效能评估指标体系，天临空协同遥感系统效能评估指标体系用于对天临空协同遥感系统进行效能评估，该方法包括如下内容：

构建天临空协同遥感系统的仿真模型，对天临空协同遥感系统的仿真模型进行仿真处理以获取天临空协同遥感系统的标准性能数据；

利用获取的天临空协同遥感系统的标准性能数据，设定天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准、信息共享能力评估标准、多平台数据融合能力评估标准和反应能力评估标准；

基于设定的范围监视能力评估标准、信息共享能力评估标准、多平台数据融合能力评估标准和反应能力评估标准，构建天临空协同遥感系统效能评估指标体系；

利用天临空协同遥感系统效能评估指标体系对天临空协同遥感系统进行效能评估。

以下对本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法的过程及原理进行具体说明；

天临空协同遥感系统指的是由多个天基卫星、多个多浮空器平台和多个航空遥感平台通过搭载遥感载荷构成的一种遥感系统，可以在同一时段对不同区域进行同时成像，也可以在同一时段对同一区域进行精准成像，是单手段遥感系统的升级和增强系统，在覆盖范围、处理时效性以及遥感图像质量等方面都具有显著的优势。

在空间域上，天临空协同遥感系统的范围覆盖能力是其遥感能力的重要体现；为此，本发明一实施例中，将范围监视能力设定为天临空协同遥感系统的一种评估标准，以用于天临空协同遥感系统的效能评估。

进一步地，由于天临空协同遥感系统内的各平台可以通过搭载处理类载荷对遥感数据进行实时处理，以完成遥感图像产品的在线生产，遥感图像产品除可通过传统的地面数据处理中心进行数据分发外，还可以通过数据通信链路直接下传并分发给用户；相较于传统的单手段遥感系统需要将遥感原始数据传回地面测控站，地面测控站将接收到的原始数据传回地面数据处理中心，地面数据处理中心进行数据处理并将数据分发给用户的处理过程，天临空协同遥感系统应具备更快速的反应能力；为此，本发明一实施例中，将反应能力设定为天临空协同遥感系统的一种评估标准，以用于天临空协同遥感系统的效能评估。

进一步地，由于天临空协同遥感系统内的不同平台载荷对同一区域采集的图像数据可通过多源数据融合处理以提高遥感图像产品的图像质量；为此，本发明一实施例中，将多平台数据融合能力设定为天临空协同遥感系统的一种评估标准，以用于天临空协同遥感系统的效能评估。

进一步地，由于天临空协同遥感系统对应的地面数据处理中心可以搭载信息智能服务软件系统，可以对用户需求进行智能分析、对用户需求进行精准研判、以及对图像产品进行智能推送，可以实现遥感数据产品的智能高效共享；为此，本发明一实施例中，将信息共享能力设定为天临空协同遥感系统的一种评估标准，以用于天临空协同遥感系统的效能评估。

基于上述设定的评估标准，本发明一实施例中，构建了一种天临空协同遥感系统效能评估指标体系，该天临空协同遥感系统效能评估指标体系用于对天临空协同遥感系统进行效能评估。

具体地，如附图2所示，本发明一实施例中，天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准可以利用天临空协同遥感系统的有效探测范围标准值、区域覆盖率标准值和最大探测范围标准值确定。

其中，有效探测范围指的是天临空协同遥感系统整体能够实施探测的对象空间；区域覆盖率指的是天临空协同遥感系统能够实施探测的对象空间的最大范围；最大探测范围指的是在设定的一个指定时间段内，天临空协同遥感系统对指定探测区域的覆盖面积同该区域的实际面积之比。

可选的，天临空协同遥感系统的有效探测范围标准值、区域覆盖率标准值和最大探测范围标准值以等权值分配方式确定天临空协同遥感系统的范围监视能力评估标准。

具体地，当利用本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系对某个实际的天临空协同遥感系统进行效能评估时，先确定天临空协同遥感系统的有效探测范围实际值、区域覆盖率实际值和最大探测范围实际值，判断有效探测范围实际值、区域覆盖率实际值和最大探测范围实际值的总和是否大于有效探测范围标准值、区域覆盖率标准值和最大探测范围标准值的总和，若是则表明实际的天临空协同遥感系统的范围监视能力满足使用要求，若否则表明实际的天临空协同遥感系统的范围监视能力不满足使用要求。

进一步地，如附图2所示，本发明一实施例中，天临空协同遥感系统的信息共享能力评估标准可以利用天临空协同遥感系统的用户需求研判分析时间标准值、图像产品服务端到端时延标准值和图像产品智能推送信息关联概率标准值确定。

其中，用户需求研判分析时间指的是天临空协同遥感系统将用户需求解析为可完成的任务列表所需要的时间；图像产品服务端到端时延指的是图像产品从用户服务中心收到用户请求到到达用户终端所需要的时间；图像产品智能推送信息关联概率指的是天临空协同遥感系统为用户推送的信息对用户需求的满足程度。

可选的，天临空协同遥感系统的用户需求研判分析时间标准值、图像产品服务端到端时延标准值和图像产品智能推送信息关联概率标准值以等权值分配方式确定信息共享能力评估标准。

具体地，当利用本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系对某个实际的天临空协同遥感系统进行效能评估时，先确定天临空协同遥感系统的用户需求研判分析时间实际值、图像产品服务端到端时延实际值和图像产品智能推送信息关联概率实际值，判断用户需求研判分析时间实际值、图像产品服务端到端时延实际值和图像产品智能推送信息关联概率实际值的总和是否大于用户需求研判分析时间标准值、图像产品服务端到端时延标准值和图像产品智能推送信息关联概率标准值的总和，若是则表明实际的天临空协同遥感系统的信息共享能力满足使用要求，若否则表明实际的天临空协同遥感系统的信息共享能力不满足使用要求。

进一步地，如附图2所示，本发明一实施例中，天临空协同遥感系统的多平台数据融合能力评估标准可以利用天临空协同遥感系统的目标探测发现概率标准值、目标识别概率标准值、目标相对定位精度标准值和目标绝对定位精度标准值确定。

其中，目标探测发现概率标准值指的是天临空协同遥感系统在指定区域内探测到真实目标数量的比例；目标识别概率指的是天临空协同遥感系统正确识别目标身份的概率，主要描述观测图像对目标的描述程度，比如对目标大小、形状、结构和数量等特性；目标相对定位精度指的是图像内部几何变形(如长度变形、角度变形和放射变形等)的绝对量与整幅图像变形量一致性的评价；目标绝对定位精度指的是从经过几何校正后的遥感图像产品上选定的多个参考目标的坐标位置与其实际位置之间的偏差，即图像上像点的地理位置和真实地理位置之间的差异。

可选的，天临空协同遥感系统的目标探测发现概率标准值、目标识别概率标准值、目标相对定位精度标准值和目标绝对定位精度标准值以等权值分配方式确定多平台数据融合能力。

具体地，当利用本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系对某个实际的天临空协同遥感系统进行效能评估时，先确定天临空协同遥感系统的目标探测发现概率实际值、目标识别概率实际值、目标相对定位精度实际值和目标绝对定位精度实际值，判断目标探测发现概率实际值、目标识别概率实际值、目标相对定位精度实际值和目标绝对定位精度实际值的总和是否大于目标探测发现概率标准值、目标识别概率标准值、目标相对定位精度标准值和目标绝对定位精度标准值的总和，若是则表明实际的天临空协同遥感系统的多平台数据融合能力满足使用要求，若否则表明实际的天临空协同遥感系统的多平台数据融合能力不满足使用要求。

进一步地，如附图2所示，本发明一实施例中，天临空协同遥感系统的反应能力评估标准利用天临空协同遥感系统的任务最大响应时间标准值、探测目标时间分辨率标准值、平均重访次数标准值和平均重访时长标准值确定。

其中，任务最大响应时间指的是从用户发送成像请求至图像产品生成并送达用户的时间，即任务被完成时刻的时间长度，该时间能够反映了天临空协同遥感系统接收-处理-应用整个环节的反应速度；探测目标时间分辨率指的是连续两次获得指定区域成像信息的时间间隔；平均重访次数指的是地面目标在任务时间内被天临空协同遥感系统覆盖的次数的统计平均值，平均重访次数能够反映天临空协同遥感系统遂行观测任务的频次；平均重访时长指的是天临空协同遥感系统对地面目标进行多次连续观测时，相邻两次间的时间间隔的统计平均值，平均重访时长能够反映天临空协同遥感系统遂行观测任务的连续性。

可选的，天临空协同遥感系统的任务最大响应时间标准值、探测目标时间分辨率标准值、平均重访次数标准值和平均重访时长标准值以等权值分配方式确定反应能力评估标准。

具体地，当利用本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系对某个实际的天临空协同遥感系统进行效能评估时，先确定天临空协同遥感系统的任务最大响应时间实际值、探测目标时间分辨率实际值、平均重访次数实际值和平均重访时长实际值，判断任务最大响应时间实际值、探测目标时间分辨率实际值、平均重访次数实际值和平均重访时长实际值的总和是否大于任务最大响应时间标准值、探测目标时间分辨率标准值、平均重访次数标准值和平均重访时长标准值的总和，若是则表明实际的天临空协同遥感系统的反应能力满足使用要求，若否则表明实际的天临空协同遥感系统的反应能力不满足使用要求。

可见，本发明一实施例提供的天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建方法通过将天临空协同遥感系统的系统效能划分为范围监视能力、信息共享能力、多平台数据融合能力和反应能力四个能力，并将每个能力通过多个量化指标进行衡量，能够实现天临空协同遥感系统效能评估指标体系的构建，实现天临空协同遥感系统的性能测评，为天临空协同遥感系统的建立提高数据依据。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。