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原文传递高信噪比光谱天基观测方法、装置和电子设备

专利名称：	高信噪比光谱天基观测方法、装置和电子设备
摘要：	本发明提供了一种高信噪比光谱天基观测方法、装置和电子设备，其中方法包括：根据目标观测区域的纬度范围计算对应的太阳高度角范围；根据目标观测区域的反演需求计算出所要求的光谱谱段的信噪比范围；根据在信噪比范围中取定的信噪比计算在目标观测区域的积分时间；结合目标观测区域和积分时间计算星下点地速，星下点地速用于确定卫星的机动方式。本发明能够在目标观测区域开展天基多光谱或高光谱观测，获取到高信噪比图像信息，以形成高信噪比输出，满足目标观测区域遥感反演需求。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院微小卫星创新研究院;上海微小卫星工程中心
发明人：	刘国华;高爽;田龙飞;胡登辉;杨若宸;程邢磊;庞益国;李泽鑫
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310998476.8
公开号：	CN117030633A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	张辉
分类号：	G01N21/25;G01N21/17;G01S19/14;G01S19/23;G;G01;G01N;G01S;G01N21;G01S19;G01N21/25;G01N21/17;G01S19/14;G01S19/23
申请人地址：	200137 上海市浦东新区雪洋路1号;
主权项：	1.一种高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，包括：根据目标观测区域的纬度范围计算对应的太阳高度角范围；根据所述目标观测区域的反演需求计算出所要求的光谱谱段的信噪比范围；根据在所述信噪比范围中取定的信噪比计算在所述目标观测区域的积分时间；结合所述目标观测区域和所述积分时间计算星下点地速，所述星下点地速用于确定卫星的机动方式。 2.如权利要求1所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据目标观测区域的纬度范围计算对应的太阳高度角范围包括：确定所述目标观测区域的低纬度太阳高度角，再确定所述目标观测区域的高纬度太阳高度角，或确定所述目标观测区域的高纬度太阳高度角，再确定所述目标观测区域的低纬度太阳高度角；得到所述太阳高度角范围。 3.如权利要求1所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，确定所述目标观测区域的低纬度太阳高度角或高纬度太阳高度角，采用以下方式：式中，θ为太阳高度角，为所述目标观测区域的纬度值，δ为太阳赤纬，τ为所述目标观测区域的地方时角。 4.如权利要求1所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据所述目标观测区域的反演需求计算出所要求的光谱谱段的信噪比范围包括：根据地表反射率和所述太阳高度角计算辐亮度特性，再根据所述辐亮度特性计算信噪比。 5.如权利要求4所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据地表反射率和所述太阳高度角计算辐亮度特性包括： S(r,θ)＝a0+a1r+a2r2+a3r3+b1θ+b2θ2+b3θ3 式中，r为地表反射率，θ为太阳高度角，a0至b3为拟合系数。 6.如权利要求5所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述拟合系数的获取方式包括：利用大气辐射传输程序MODTRAN4对不同太阳高度角下、不同反射率的地面目标到达大气层顶的光谱辐射亮度进行估算。 7.如权利要求5所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据所述辐亮度特性计算信噪比包括： SNR(S,t,n)＝(S,t)2,若n∈[n1,n2,n3] 式中，SNR为信噪比，S为辐亮度特性，t为积分时间，n为噪声特性，n1为光子散粒噪声，n2为暗电流噪声，n3为固定图形噪声。 8.如权利要求5所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据所述辐亮度特性计算信噪比包括： SNR(S,t,n)＝(S,t),若n∈[n4,n5,n6] 式中，SNR为信噪比，S为辐亮度特性，t为积分时间，n为噪声特性，n4为复位噪声，n5为电路读出噪声，n6为量化噪声。 9.如权利要求1所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，还包括：根据所述星下点地速计算降地速倍数。 10.如权利要求9所述的高信噪比光谱天基观测方法，其特征在于，所述根据所述星下点地速计算降地速倍数还包括：对所述降地速倍数取整。 11.一种高信噪比光谱天基观测装置，其特征在于，包括：第一计算模块，用于根据目标观测区域的纬度范围计算对应的太阳高度角范围；第二计算模块，用于根据所述目标观测区域的反演需求计算出所要求的光谱谱段的信噪比范围；第三计算模块，用于根据在所述信噪比范围中取定的信噪比计算在所述目标观测区域的积分时间；第四计算模块，用于结合所述目标观测区域和所述积分时间计算星下点地速，所述星下点地速用于确定卫星的机动方式。 12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的高信噪比光谱天基观测方法的步骤。 13.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-10任一项所述的高信噪比光谱天基观测方法的步骤。
所属类别：	发明专利