一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，特別是涉及面向海洋應(yīng)用的遙感衛(wèi) 星效能確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 遙感衛(wèi)星是利用光學(xué)或微波載荷對(duì)地球表面、低層大氣進(jìn)行光學(xué)或微波探測(cè)以獲 取有關(guān)信息的一類衛(wèi)星，其收集的信息廣泛應(yīng)用于政府、行業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域。
[0003] 遙感衛(wèi)星的規(guī)?；瘧?yīng)用使得遙感衛(wèi)星系統(tǒng)成為一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資巨大的系統(tǒng)， 其方案設(shè)計(jì)包含相互關(guān)聯(lián)、彼此制約的多種因素。不同的設(shè)計(jì)方案具備各自的系統(tǒng)技術(shù)特 點(diǎn)，且應(yīng)用效果不同，如何選擇最能滿足實(shí)際需求和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的設(shè)計(jì)方案是衛(wèi)星體系建設(shè) 論證過程中的焦點(diǎn)問題。
[0004] 為解決此問題，在論證評(píng)估任務(wù)中引入效能評(píng)估方法，能夠?qū)b感衛(wèi)星體系的關(guān) 鍵效能進(jìn)行量化分析與評(píng)估，使我國(guó)遙感衛(wèi)星體系規(guī)劃與建設(shè)建立在科學(xué)分析數(shù)據(jù)之上。 目前針對(duì)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的效能評(píng)估手段欠缺，且所采取的效能評(píng)估指標(biāo)側(cè)重于表征衛(wèi)星的 系統(tǒng)性能，缺乏對(duì)用戶應(yīng)用需求的分析，限制了對(duì)遙感衛(wèi)星體系有效全面的效能評(píng)估。在效 能確定方法上，現(xiàn)有方法與業(yè)務(wù)需求結(jié)合不緊密，以底層系統(tǒng)性能仿真計(jì)算為主，遙感衛(wèi)星 滿足任務(wù)需求的能力難以落實(shí)到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，因此難以具體操作和實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：提供一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，特別是涉及面 向海洋應(yīng)用的遙感衛(wèi)星效能確定方法。該方法提供了面向海洋應(yīng)用的遙感衛(wèi)星效能評(píng)估指 標(biāo)體系，并根據(jù)遙感衛(wèi)星體系的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種精細(xì)、客觀、可操作性強(qiáng)的評(píng)估方法，可實(shí) 現(xiàn)對(duì)大型遙感衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行從體系到星座到單星的效能評(píng)估。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，包括如下步驟：
[0007] 1)構(gòu)建面向應(yīng)用的遙感衛(wèi)星評(píng)估指標(biāo)層次模型；該評(píng)估指標(biāo)體系包含以下5個(gè) 層次指標(biāo)：第一層是遙感衛(wèi)星在海洋應(yīng)用中的總體能力；第二層為任務(wù)層，包括防災(zāi)減災(zāi)、 海洋權(quán)益保護(hù)、海洋環(huán)境保護(hù)、海上執(zhí)法監(jiān)察、海域使用管理、海洋資源調(diào)查與服務(wù)；第三層 為觀測(cè)要素層，包括海面風(fēng)場(chǎng)、流場(chǎng)、風(fēng)暴潮、溢油、海冰、高度場(chǎng)、水色、海溫；第四層為能力 層，包括風(fēng)速探測(cè)能力、風(fēng)向探測(cè)能力、流向探測(cè)能力、流速探測(cè)能力、波浪高度探測(cè)能力、 波向探測(cè)能力、油污濃度探測(cè)能力、油污范圍探測(cè)能力、海冰厚度探測(cè)能力、海冰溫度探測(cè) 能力、海冰外緣線探測(cè)能力、海冰密集度探測(cè)能力、海面高度探測(cè)能力、葉綠素濃度探測(cè)能 力、懸浮物濃度探測(cè)能力、海水溫度探測(cè)能力；第三層觀測(cè)要素與第四層能力層存在關(guān)聯(lián)關(guān) 系，關(guān)系如下：海面風(fēng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)風(fēng)速探測(cè)能力和風(fēng)向探測(cè)能力，海面流場(chǎng)對(duì)應(yīng)流向探測(cè)能力和 流速探測(cè)能力，風(fēng)暴潮對(duì)應(yīng)波浪高度探測(cè)能力和波向探測(cè)能力，海面溢油對(duì)應(yīng)油污濃度探 測(cè)能力和油污范圍探測(cè)能力，海冰對(duì)應(yīng)海冰厚度探測(cè)能力、海冰溫度探測(cè)能力、海冰外緣線 探測(cè)能力、海冰密集度探測(cè)能力，海面高度場(chǎng)對(duì)應(yīng)海面高度探測(cè)能力，海洋水色對(duì)應(yīng)葉綠素 濃度探測(cè)能力和懸浮物濃度探測(cè)能力，海溫對(duì)應(yīng)海水溫度探測(cè)能力；第五層為性能指標(biāo)層， 包括覆蓋時(shí)間性能、覆蓋空間性能、探測(cè)精度、探測(cè)范圍；
[0008] 2)采用層次分析法確定遙感衛(wèi)星系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)權(quán)重；
[0009] 21)在構(gòu)建的遙感衛(wèi)星評(píng)估指標(biāo)層次模型基礎(chǔ)上構(gòu)造成對(duì)比較矩陣；
[0010] 從層次結(jié)構(gòu)模型的第五層開始，對(duì)于從屬于上一層第j個(gè)指標(biāo)的同一層諸指標(biāo)， 用相對(duì)比較法和1-9準(zhǔn)則因素對(duì)比，得到該層的原始對(duì)比較矩陣，直到最頂層；最終獲得5 個(gè)原始對(duì)比較矩陣；j為正整數(shù)；
[0011] 22)計(jì)算權(quán)向量并做一致性檢驗(yàn)；
[0012] 對(duì)于每一層的原始對(duì)比較矩陣，計(jì)算最大特征根及該層每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的特征向 量，利用一致性指標(biāo)、隨機(jī)一致性指標(biāo)和一致性比率做一致性檢驗(yàn)；若檢驗(yàn)通過，得到的特 征向量即為指標(biāo)權(quán)值0^_，i為正整數(shù)，表示層數(shù)；若不通過，則返回步驟21)重新構(gòu)造成對(duì) 比較矩陣；
[0013] 3)計(jì)算獲得遙感衛(wèi)星體系效能值；
[0014] 31)獲取第五層所有指標(biāo)的屬性值；
[0015] 32)對(duì)得到的屬性值進(jìn)行歸一化處理，得到效能評(píng)估所需要的指標(biāo)評(píng)估值Vij;
[0016] 33)將該層每一個(gè)指標(biāo)評(píng)估值k與其對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)值ω u相乘并求和，得到第 i-Ι層的指標(biāo)評(píng)估值Vhk，即
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，其特征在于包括如下步驟： 1) 構(gòu)建面向應(yīng)用的遙感衛(wèi)星評(píng)估指標(biāo)層次模型；該評(píng)估指標(biāo)體系包含以下5個(gè)層次指 標(biāo)：第一層是遙感衛(wèi)星在海洋應(yīng)用中的總體能力；第二層為任務(wù)層，包括防災(zāi)減災(zāi)、海洋權(quán) 益保護(hù)、海洋環(huán)境保護(hù)、海上執(zhí)法監(jiān)察、海域使用管理、海洋資源調(diào)查與服務(wù)；第三層為觀測(cè) 要素層，包括海面風(fēng)場(chǎng)、流場(chǎng)、風(fēng)暴潮、溢油、海冰、高度場(chǎng)、水色、海溫；第四層為能力層，包 括風(fēng)速探測(cè)能力、風(fēng)向探測(cè)能力、流向探測(cè)能力、流速探測(cè)能力、波浪高度探測(cè)能力、波向探 測(cè)能力、油污濃度探測(cè)能力、油污范圍探測(cè)能力、海冰厚度探測(cè)能力、海冰溫度探測(cè)能力、海 冰外緣線探測(cè)能力、海冰密集度探測(cè)能力、海面高度探測(cè)能力、葉綠素濃度探測(cè)能力、懸浮 物濃度探測(cè)能力、海水溫度探測(cè)能力；第三層觀測(cè)要素與第四層能力層存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，關(guān)系 如下：海面風(fēng)場(chǎng)對(duì)應(yīng)風(fēng)速探測(cè)能力和風(fēng)向探測(cè)能力，海面流場(chǎng)對(duì)應(yīng)流向探測(cè)能力和流速探 測(cè)能力，風(fēng)暴潮對(duì)應(yīng)波浪高度探測(cè)能力和波向探測(cè)能力，海面溢油對(duì)應(yīng)油污濃度探測(cè)能力 和油污范圍探測(cè)能力，海冰對(duì)應(yīng)海冰厚度探測(cè)能力、海冰溫度探測(cè)能力、海冰外緣線探測(cè)能 力、海冰密集度探測(cè)能力，海面高度場(chǎng)對(duì)應(yīng)海面高度探測(cè)能力，海洋水色對(duì)應(yīng)葉綠素濃度探 測(cè)能力和懸浮物濃度探測(cè)能力，海溫對(duì)應(yīng)海水溫度探測(cè)能力；第五層為性能指標(biāo)層，包括覆 蓋時(shí)間性能、覆蓋空間性能、探測(cè)精度、探測(cè)范圍； 2) 采用層次分析法確定遙感衛(wèi)星系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)權(quán)重； 21) 在構(gòu)建的遙感衛(wèi)星評(píng)估指標(biāo)層次模型基礎(chǔ)上構(gòu)造成對(duì)比較矩陣； 從層次結(jié)構(gòu)模型的第五層開始，對(duì)于從屬于上一層第j個(gè)指標(biāo)的同一層諸指標(biāo)，用相 對(duì)比較法和1-9準(zhǔn)則因素對(duì)比，得到該層的原始對(duì)比較矩陣，直到最頂層；最終獲得5個(gè)原 始對(duì)比較矩陣；j為正整數(shù)； 22) 計(jì)算權(quán)向量并做一致性檢驗(yàn)； 對(duì)于每一層的原始對(duì)比較矩陣，計(jì)算最大特征根及該層每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的特征向量，利 用一致性指標(biāo)、隨機(jī)一致性指標(biāo)和一致性比率做一致性檢驗(yàn)；若檢驗(yàn)通過，得到的特征向量 即為指標(biāo)權(quán)值Qij, i為正整數(shù)，表示層數(shù)；若不通過，則返回步驟21)重新構(gòu)造成對(duì)比較矩 陣； 3) 計(jì)算獲得遙感衛(wèi)星體系效能值； 31) 獲取第五層所有指標(biāo)的屬性值； 32) 對(duì)得到的屬性值進(jìn)行歸一化處理，得到效能評(píng)估所需要的指標(biāo)評(píng)估值Vij; 33) 將該層每一個(gè)指標(biāo)評(píng)估值&與其對(duì)應(yīng)的指標(biāo)權(quán)值ω u相乘并求和，得到第i-1 η 層的指標(biāo)評(píng)估值Vg k，即Iu ，η為正整數(shù)，表示該層指標(biāo)個(gè)數(shù)； 34) 重復(fù)步驟33)，計(jì)算得到全部指標(biāo)屬性值。
【專利摘要】本發(fā)明一種遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，尤其涉及一種海洋遙感衛(wèi)星體系效能確定方法，它有以下步驟：1)構(gòu)建面向應(yīng)用的遙感衛(wèi)星評(píng)估指標(biāo)層次模型；2)采用層次分析法確定遙感衛(wèi)星系統(tǒng)效能評(píng)估指標(biāo)權(quán)重；3)計(jì)算獲得遙感衛(wèi)星體系效能值。本發(fā)明提供了面向應(yīng)用、特別是海洋應(yīng)用的遙感衛(wèi)星效能評(píng)估指標(biāo)體系，并根據(jù)遙感衛(wèi)星體系的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種精細(xì)、客觀、可操作性強(qiáng)的效能確定方法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大型遙感衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行從體系到星座到單星的效能評(píng)估。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號(hào)】CN104732079
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510116909
【發(fā)明人】申志強(qiáng), 辛蕾, 劉品雄, 彭靖, 朱明月, 任迪
【申請(qǐng)人】中國(guó)空間技術(shù)研究院
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月17日