技术特征：
1.用于卫星图像采集的计算机系统(100)，卫星图像与先前根据单元(20)的网格划分的地球(10)的至少一个预定区相关联，所述计算机系统包括：
-至少一个地球观测卫星(110)，其包括：
光学成像系统(111)，其用于在至少一个采集日期采集至少一个卫星图像；
第一卫星发射器-接收器(112)，其用于接收命令信号；以及
第一处理器(113)，其用于基于所述命令信号命令所述光学成像系统；
-用于卫星的至少一个任务规划计算装置(120)，其包括：
第二卫星发射器-接收器(121)，其用于发射所述命令信号；以及
存储器(122)，其用于为每个单元存储气象变量值的历史，所述历史包括在所述采集日期之前的某一日期观测和/或预报的气象观测和/或气象预报；
第二处理器(123)，其用于：
○对于每个单元，基于气象变量值的历史确定多个值组，每一值组至少包括：
与第一历史日期相关联的第一气象变量值；
与晚于或早于所述第一历史日期的第二历史日期相关联的第二气象变量值，以及
所述第一历史日期与所述第二历史日期之间的历史时间差；
○对于地球的全部或部分预定区，基于所述多个值组计算条件概率函数，所述条件概率函数描述观测在受制于以下条件的第二日期的预定间隔中包含的第二气象变量值的概率：
在所述第二日期之前的第一日期观测第一气象变量值，和/或
在第一日期预测处于所述第二日期附近的预报日期，具体来说在所述第二日期之前、之后和/或与其相同的日期的第三气象变量值，
并且在观测所述第一日期与第二和/或预报日期之间的预定时间差的额外条件下，
○基于所述卫星的轨道特征从所述网格选择预期在所述采集日期由所述卫星飞过的多个单元，以获取候选单元，
○对于每个候选单元，获取与在所述采集日期之前的规划日期相关联的至少一个当前气象观测和/或与处于所述采集日期附近的日期相关联的至少一个当前气象预报，
○基于所述候选单元和所述条件概率函数计算所述卫星的任务规划，以及
○将所述任务规划插入到所述命令信号中。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述多个值组进一步包括与当前单元相邻的单元相关联的气象变量值。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的计算机系统，其特征在于，在计算所述卫星的任务规划期间，所述第二处理器进一步配置用于：
-基于相关联的条件概率函数的结果以及当前气象观测和/或当前气象预报而选择全部或部分的候选单元，以获取选定单元；以及
-基于所述选定单元计算所述卫星的任务规划。
4.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，所述选定单元是对于所述采集日期，所述条件概率函数提供的概率大于或小于第一预定概率的单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述第二处理器基于对全部或部分值组的概率密度的估计而计算所述条件概率函数。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机系统，其特征在于，所述第二处理器基于从全部或部分值组预先训练的自动学习模型而计算所述条件概率函数。
7.用于卫星的任务规划计算装置(120)，其包括：
-第一卫星发射器-接收器(121)，其用于发射命令信号，所述命令信号命令地球观测卫星的光学成像系统在至少一个采集日期采集至少一个卫星图像，
-存储器(122)，其用于存储气象变量值的历史，所述气象变量值包括与先前根据单元(11)的网格划分的地球(110)的至少一个预定区相关联的气象观测，其中气象观测和/或气象预报在所述采集日期之前的日期被观测和/或预报；
-第二处理器(123)，其用于：
○对于每个单元，基于气象变量值的历史确定多个值组，每一值组至少包括：
与第一历史日期相关联的第一气象变量值；
与晚于或早于所述第一历史日期的第二历史日期相关联的第二气象变量值，以及
所述第一历史日期与所述第二历史日期之间的历史时间差；
○对于所述地球的全部或部分所述预定区，基于所述多个值组计算条件概率函数，所述条件概率函数描述观测在受制于以下条件的第二日期的预定间隔中包含的第二气象变量值的概率：
在所述第二日期之前的第一日期观测第一气象变量值，和/或
在第一日期预测处于所述第二日期附近的预报日期，具体来说在所述第二日期之前、之后和/或与其相同的日期的第三气象变量值，
并且在观测所述第一日期与第二和/或预报日期之间的预定时间差的额外条件下，
○基于所述卫星的轨道特征从所述网格选择预期在所述采集日期由所述卫星飞过的多个单元，以获取候选单元，
○对于每个候选单元，获取与在所述采集日期之前的规划日期相关联的至少一个当前气象观测和/或与处于所述采集日期附近的日期相关联的至少一个当前气象预报，
○基于所述候选单元和所述条件概率函数计算所述卫星的任务规划，以及
○将所述任务规划插入到所述命令信号中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个值组进一步包括与当前单元相邻的单元相关联的气象变量值。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的装置，其特征在于，在计算所述卫星的任务规划期间，所述第二处理器进一步配置用于：
-基于相关联的条件概率函数的结果以及当前气象观测和/或当前气象预报而选择全部或部分的候选单元，以获取选定单元；以及
-基于所述选定单元计算所述卫星的任务规划。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选定单元是对于所述采集日期，所述条件概率函数提供的概率大于或小于第一预定概率的单元。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二处理器基于对全部或部分值组的概率密度的估计而计算所述条件概率函数。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二处理器基于从全部或部分值组预先训练的自动学习模型而计算所述条件概率函数。
技术总结
本发明的目的是用于卫星图像采集的计算机系统(100)。本发明还包括用于卫星的任务规划计算装置(120)以及地球观测卫星(110)。本发明的一般原理基于以下观测：与气象条件相关的不确定性会导致为卫星制定任务规划的效率低下。因此，本发明提出表征此不确定性并使用不确定性来改进卫星任务规划的准备。在本发明中，根据观测和/或过去的气象预报构建不确定性的模型。接下来，在规划时，通过将所述观测和/或当前预报作为输入呈现给所述模型而使用所述模型。以此方式，能够识别在优选采集日期不太可能获取可接受图像的采集区。
技术研发人员：伯诺伊特·西里伊斯;马修·皮卡德;乔纳森·格拉;
受保护的技术使用者：空客防务与空间有限公司;
技术研发日：2020.02.07
技术公布日：2021.10.22
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