對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)研究

文|高軼 羅嘯 馬紅梅 孫協(xié)昌 楊德運 于薇

1.海軍裝備部裝備項目管理中心

2.中國空間技術(shù)研究院衛(wèi)星應(yīng)用總體部

一、前言

我國航空航天技術(shù)經(jīng)過50 多年的迅速發(fā)展，已基本形成了以通信、導(dǎo)航、遙感為主體的國家空間設(shè)施骨干框架。衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)作為具有代表性的高新技術(shù)，可以將衛(wèi)星及其開發(fā)的空間資源用于國防、國民經(jīng)濟建設(shè)等領(lǐng)域。特別是天地一體化衛(wèi)星應(yīng)用理念的提出，通過建設(shè)天基、空基、路基、海基等各類用戶應(yīng)用平臺，為國家安全、國民經(jīng)濟、人民生活提供了不可或缺的保障，可以隨時隨地為各行各業(yè)的人們提供便捷的信息服務(wù)，使整個社會發(fā)生深刻變革。近年來，隨著傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能產(chǎn)品的不斷成熟，星上載荷、衛(wèi)星產(chǎn)品處理、星地間傳輸?shù)饶芰Χ嫉玫搅孙@著提升，衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)受到各國廣泛關(guān)注，如何構(gòu)建高效、靈活的衛(wèi)星應(yīng)用體系已成為目前亟待解決的重大科研問題。

在衛(wèi)星整體應(yīng)用方面，受限于“一星一型號”的發(fā)展模式，目前我國的衛(wèi)星應(yīng)用尚處于“煙囪式”粗獷型發(fā)展階段，功能單一、信息相互孤立等問題日益凸顯。亟需針對星地測控、數(shù)據(jù)傳輸和存儲、衛(wèi)星應(yīng)用分發(fā)服務(wù)等多樣化需求進行分析，根據(jù)星歷軌跡約束條件進行動態(tài)預(yù)估和任務(wù)規(guī)劃修正、合理規(guī)劃星上能源供給，通過精細(xì)化衛(wèi)星應(yīng)用流程，最大限度地發(fā)揮衛(wèi)星使用效能，合理分發(fā)給衛(wèi)星服務(wù)訂閱用戶。通過利用先進的技術(shù)手段，使衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)向精細(xì)化、智能化、協(xié)同化、規(guī)范化轉(zhuǎn)型，因此需要合理統(tǒng)籌規(guī)劃有限的星上、星間、星地資源，以滿足我國國土安全、經(jīng)濟、民生等領(lǐng)域?qū)τ谛l(wèi)星應(yīng)用服務(wù)的發(fā)展要求。

在對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用方面，我國已形成陸地、環(huán)境、氣象、海洋等對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，隨著遙感衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星工作模式、觀測載荷精度和質(zhì)量的不斷提升，如何提升對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)任務(wù)管控的綜合能力，如何提升對地觀測應(yīng)用最終產(chǎn)品質(zhì)量，是影響對地衛(wèi)星應(yīng)用效能各環(huán)節(jié)的瓶頸問題。迫切需要以應(yīng)用為牽引，研究并建立一套集產(chǎn)學(xué)研用為一體能夠覆蓋對地觀測全要素、全過程的集成化系統(tǒng)，以支撐衛(wèi)星需求方與應(yīng)用方的供需統(tǒng)籌分析、應(yīng)用效能評估、關(guān)鍵影響因素識別等衛(wèi)星應(yīng)用效能提升工作。

綜上所述，開展對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)研究對我國具有極其重要的戰(zhàn)略意義。本文將分析對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用存在的問題，圍繞對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計，針對系統(tǒng)需求介紹相關(guān)支撐技術(shù)的原理和運作方法，并通過實際工程應(yīng)用案例證明等效仿真系統(tǒng)的實用性和可行性。

二、對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用存在的問題

對地觀測指在地球表面之外，利用空間的位置優(yōu)勢對地球進行觀測的活動。我國對地觀測衛(wèi)星發(fā)展迅速，已成功研制了資源系列、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報系列、風(fēng)云氣象系列、海洋系列、測繪系列等多用途的衛(wèi)星種類。雖然不同類型衛(wèi)星的觀測原理和星上載荷參數(shù)不同，但相對于對地觀測任務(wù)而言，這些衛(wèi)星在應(yīng)用過程中存在著以下共性問題：

1.較長的拍攝周期

由于受到星地一體系統(tǒng)的制約，對地觀測衛(wèi)星需要提前一天將用戶的拍攝需求提報給資源衛(wèi)星應(yīng)用中心進行統(tǒng)一籌劃，資源衛(wèi)星應(yīng)用中心將統(tǒng)籌處理用戶的拍攝需求，通過地面測控站將詳細(xì)的拍攝計劃上注給衛(wèi)星的星上任務(wù)管理系統(tǒng)，衛(wèi)星次日按軌道運行至拍攝地點時執(zhí)行拍攝任務(wù)，當(dāng)其運行至地面數(shù)傳站接收范圍時將拍攝數(shù)據(jù)進行下傳。由此可知，從用戶提報拍攝需求到對地觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳回地面，至少需要近兩天的時間。

2.拍攝需求與衛(wèi)星拍攝計劃的沖突

受到衛(wèi)星自身軌道、任務(wù)窗口和衛(wèi)星能量等客觀條件的限制，用戶的拍攝需求尚未達到“指哪里拍哪里”的理想情況，并需要經(jīng)衛(wèi)星資源管理的相關(guān)部門進行統(tǒng)一籌劃。因此，用戶的拍攝需求要和統(tǒng)一籌劃的衛(wèi)星拍攝計劃相一致，才能為用戶執(zhí)行拍攝任務(wù)。

3.多源觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)格式的差異

由于目前對地觀測的民商衛(wèi)星種類繁多，而不同系列的衛(wèi)星由于通信協(xié)議不同，即使是同一系列不同批次發(fā)射的衛(wèi)星，其數(shù)據(jù)格式通常也存在差異，為此需要將種類多源、協(xié)議各異的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理。

4.衛(wèi)星難以協(xié)同觀測

源自不同觀測手段產(chǎn)生的遙感圖像可以對同一被觀測目標(biāo)多模態(tài)特性的研究起到相互印證、相互補充的作用。對于特定目標(biāo)的識別，則需要結(jié)合多源載荷的綜合信息進行識別鑒定。然而，我國民商對地觀測衛(wèi)星還不具備星上協(xié)同觀測的能力，只能在地面處理系統(tǒng)中對不同手段拍攝的影像進行融合處理。

5.專題產(chǎn)品缺乏用戶的反饋機制

目前，對地觀測衛(wèi)星的拍攝數(shù)據(jù)可以在地面處理系統(tǒng)中進行加工并反饋給用戶。然而，在專題產(chǎn)品加工過程中缺少用戶的參與和反饋，容易使用戶最終得到的產(chǎn)品不符合其預(yù)期效果，從而影響用戶的使用體驗和對系統(tǒng)的認(rèn)可度。

三、對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

針對上述對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用中存在的問題，筆者團隊構(gòu)建了對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)，嘗試通過虛實結(jié)合的方式解決或緩解上述問題。

對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)是一個集研發(fā)、實驗、運營于一體的衛(wèi)星應(yīng)用集成系統(tǒng)。系統(tǒng)在工程研制過程中靈活運用了平行系統(tǒng)、數(shù)字孿生理念，采用運營、仿真模式同步運作的機制，在系統(tǒng)實際運營的同時開展協(xié)同仿真，以提升產(chǎn)品研發(fā)和迭代效率。系統(tǒng)在仿真模式下，可以進行詳細(xì)的代碼版本控制，運用蒙特卡洛方法模擬真實數(shù)據(jù)進行仿真實驗。子系統(tǒng)間采用松耦合的配置模式，可同步開展相關(guān)子功能的代碼調(diào)試、運行單元測試、實驗性能分析等研發(fā)工作；系統(tǒng)在運營模式下具備衛(wèi)星數(shù)據(jù)準(zhǔn)實時接入、衛(wèi)星產(chǎn)品處理、用戶拍攝需求籌劃，以及衛(wèi)星產(chǎn)品服務(wù)分發(fā)等能力。通過將系統(tǒng)各項功能的仿真模型和真實模型進行迭代重用，從而提升系統(tǒng)的整體研發(fā)效率。

等效仿真系統(tǒng)的軟硬件基于云計算服務(wù)器集群搭建而成，采用Browser/Server結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，支持系統(tǒng)功能的動態(tài)擴展。在構(gòu)建等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上，可支持研發(fā)與運營模式的協(xié)同運行、衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)的自動引接、用戶需求和衛(wèi)星拍攝計劃的自動分發(fā)、業(yè)務(wù)處理流程的自動化處理等功能，為工程項目的進一步建設(shè)和組件快速迭代升級奠定良好的基礎(chǔ)。等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)包括設(shè)備層、數(shù)據(jù)層、工作模式切換層、平臺層、應(yīng)用層和發(fā)布層6層結(jié)構(gòu)，等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.設(shè)備層

設(shè)備層主要包括用于支撐等效仿真系統(tǒng)的用于計算存儲、分析處理的高性能云計算設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、跨網(wǎng)通信設(shè)備、用于消防安全/電氣安全/信息安全的綜合保障設(shè)備以及接收衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕邮赵O(shè)備。

2.數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層用于存儲等效仿真系統(tǒng)所需的各種類型數(shù)據(jù)，主要包括衛(wèi)星原始觀測數(shù)據(jù)、處理前后的影像數(shù)據(jù)、專題產(chǎn)品數(shù)據(jù)、用戶拍攝需求數(shù)據(jù)、衛(wèi)星拍攝計劃數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理流程數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)效能評估數(shù)據(jù)等。各類數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化存儲規(guī)范，分別存放在關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，以方便其他層對數(shù)據(jù)的調(diào)用和處理。

3.工作模式切換層

工作模式切換層為系統(tǒng)進行運營/仿真模式切換提供必要的組件支撐，包括軟件版本控制、數(shù)據(jù)在不同模式的防護與隔離、數(shù)據(jù)和鏈路仿真程序以及單元級的性能評估和系統(tǒng)級的效能評估分析程序。

4.平臺層

平臺層為等效仿真系統(tǒng)的核心部分，提供組件級的應(yīng)用服務(wù)程序，包括基礎(chǔ)組件、業(yè)務(wù)組件、業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)管理四部分。其中，基礎(chǔ)組件用于支撐系統(tǒng)的運維，包括用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、異常處理、日志管理、模型管理、數(shù)據(jù)批處理和業(yè)務(wù)批處理等。業(yè)務(wù)組件用于支撐系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)的運行，包括數(shù)據(jù)接入、影像分析、影像融合和專題產(chǎn)品分發(fā)的相關(guān)子應(yīng)用程序。業(yè)務(wù)管理用于支撐系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的自動流轉(zhuǎn)，包括流程定制、業(yè)務(wù)編排、業(yè)務(wù)管理調(diào)度、調(diào)度負(fù)載均衡、業(yè)務(wù)批處理和業(yè)務(wù)校驗等應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)管理用于支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)流的運維管理，包括數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)分發(fā)、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)推送、數(shù)據(jù)提取等應(yīng)用程序。

5.應(yīng)用層

應(yīng)用層通過B/S 結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，可以為分布式的開發(fā)者和用戶提供風(fēng)格統(tǒng)一的系統(tǒng)應(yīng)用界面，不同級別的用戶通過瀏覽器輸入賬號即可訪問系統(tǒng)應(yīng)用界面，可以實時查看數(shù)據(jù)接入、影像分析、影像融合、產(chǎn)品分發(fā)、業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)業(yè)務(wù)狀態(tài)，并根據(jù)自身的權(quán)限對相關(guān)界面組件進行訪問和操作。

6.發(fā)布層

發(fā)布層為行業(yè)用戶提供需求提報和產(chǎn)品查詢的專屬頁面，用戶可以登錄系統(tǒng)應(yīng)用主界面的用戶定制欄進行需求提報操作，提報的需求經(jīng)過系統(tǒng)需求籌劃組件可以反饋給用戶需求是否被受理。當(dāng)需求被系統(tǒng)受理后，根據(jù)衛(wèi)星拍攝計劃和系統(tǒng)產(chǎn)品處理時間綜合計算，向用戶反饋產(chǎn)品接收的大致時間，并在專題產(chǎn)品生成并分發(fā)后，向用戶提示產(chǎn)品已生成。用戶可以查看產(chǎn)品效果并反饋產(chǎn)品效果是否符合預(yù)期期望，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的反饋對系統(tǒng)的相關(guān)組件功能進行迭代優(yōu)化。

四、等效仿真系統(tǒng)關(guān)鍵支撐技術(shù)

通過上述對等效仿真系統(tǒng)架構(gòu)的描述，可以看出數(shù)據(jù)接入、影像分析、影像融合和專題產(chǎn)品分發(fā)是貫穿整個系統(tǒng)信息流程的關(guān)鍵業(yè)務(wù)。在系統(tǒng)研制過程中，圍繞這四類關(guān)鍵業(yè)務(wù)攻克了一系列的科學(xué)和工程技術(shù)問題，構(gòu)建了四個分系統(tǒng)及相關(guān)業(yè)務(wù)組件以支撐系統(tǒng)的運行。以下將介紹相關(guān)支撐技術(shù)的原理和運作方法。

1.數(shù)據(jù)接入

數(shù)據(jù)接入分系統(tǒng)包括報文協(xié)議解析和傳輸格式轉(zhuǎn)換組件，可實現(xiàn)對各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)的規(guī)范化存儲和管理。采用物理隔離加邏輯隔離的方式解決民商衛(wèi)星傳輸鏈路的信息安全問題。通過引入“衛(wèi)星數(shù)據(jù)仿真?zhèn)鬏敗睓C制，衛(wèi)星數(shù)據(jù)仿真鏈路可通過仿真數(shù)據(jù)注入的方式模擬民商數(shù)據(jù)接入的處理效果，從而檢驗該分系統(tǒng)組件的綜合性能以及整個接入鏈路的數(shù)據(jù)傳輸時效性。

2.影像分析

影像分析分系統(tǒng)包括影像識別、影像校正、影像標(biāo)注和影像質(zhì)量評測四個組件。其中，影像識別組件可實現(xiàn)對全色、多光譜、高光譜、熱紅外、合成孔徑雷達衛(wèi)星拍攝影像的智能化自動識別分類。影像校正組件采用基于模型驅(qū)動的方式通過提取衛(wèi)星成像特性、衛(wèi)星觀測特性和觀測當(dāng)?shù)厮臍夂蛱匦詤?shù)，從算法庫中合理選用相應(yīng)影像校正算法對影像進行剪裁、濾波、圖色渲染等校正處理。影像標(biāo)注組件可對用戶需求進行量化分析，并按需對影像開展規(guī)范化標(biāo)注從而生成專題影像產(chǎn)品。影像質(zhì)量評測組件通過專家在線評測和基于知識庫的智能算法對影像產(chǎn)品修正，實現(xiàn)對專題產(chǎn)品的質(zhì)量把控。

3.影像融合

影像融合分系統(tǒng)包括多源影像信息提取、影像信息融合、融合效果評測三個組件。其中，多源影像信息提取組件可將帶有標(biāo)注的影像產(chǎn)品根據(jù)影像特征集（包括影像時間特征、空間特征、光譜特征等）進行自動挑選和分類，針對不同特征參數(shù)自主選用合適的人工智能算法，通過特征反演的方式提取影像中的關(guān)鍵信息。影像信息融合組件通過圖片拼接融合、關(guān)鍵特征融合以及決策信息融合的分層融合方式生成基于融合影像的專題產(chǎn)品。融合效果評測組件可根據(jù)用戶需求開展對觀測目標(biāo)決策信息融合效果的評測和質(zhì)量把控。

4.專題產(chǎn)品分發(fā)

專題產(chǎn)品分發(fā)分系統(tǒng)由于需要將系統(tǒng)生成的專題產(chǎn)品準(zhǔn)確、安全、按時分發(fā)給不同級別的用戶，需要利用系統(tǒng)接口頻繁調(diào)用其他分系統(tǒng)以及系統(tǒng)平臺層的基礎(chǔ)組件。專題產(chǎn)品分發(fā)分系統(tǒng)包括拍攝需求反饋組件和專題產(chǎn)品分發(fā)組件。拍攝需求反饋組件可以結(jié)合用戶級別以及衛(wèi)星拍攝計劃將專題產(chǎn)品的預(yù)計生成時間反饋給用戶。專題產(chǎn)品分發(fā)組件將持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)業(yè)務(wù)的執(zhí)行進度，當(dāng)檢測到影像融合分系統(tǒng)的影像融合功能成功完成后，自動提取相應(yīng)的專題產(chǎn)品并分發(fā)給用戶。

五、測試效果

為綜合檢驗對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)整體架構(gòu)的合理性、各分系統(tǒng)組件的功能、性能以及系統(tǒng)的綜合效能，分別針對民商用戶在不同領(lǐng)域的需求構(gòu)建了衛(wèi)星應(yīng)用想定場景，并擬定了詳細(xì)的實驗大綱，根據(jù)相關(guān)測試用例采用仿真模型和真實數(shù)據(jù)虛實結(jié)合的方式開展實驗驗證。通過下述具有代表性的測試用例及測試結(jié)果，證明對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)的實用性和可行性。

1.拍攝需求響應(yīng)測試

當(dāng)用戶提報的拍攝需求和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心定時提交的衛(wèi)星拍攝計劃相符合時，才能給予用戶相應(yīng)的反饋，并告知系統(tǒng)是否開展后續(xù)的產(chǎn)品生產(chǎn)流程。在實際應(yīng)用中，由于衛(wèi)星拍攝計劃以天為單位定時發(fā)送，為提升用戶需求的反饋效率，構(gòu)建了衛(wèi)星拍攝籌劃組件。該組件采用STK 衛(wèi)星軌跡仿真軟件，基于歷史數(shù)據(jù)仿真的方式計算拍攝需求的可行性。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠?qū)τ脩舢a(chǎn)品定制需求進行解析，根據(jù)實際情況進行邏輯判斷并將結(jié)果反饋給用戶，當(dāng)拍攝需求可執(zhí)行時，可自動通知業(yè)務(wù)管理分系統(tǒng)執(zhí)行后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)流程。對于衛(wèi)星拍攝籌劃組件，除衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心人為取消某次拍攝計劃或基于特殊任務(wù)更改拍攝計劃的特殊情況，拍攝需求籌劃軟件的仿真效果基本全部符合實際的拍攝計劃。

2.全鏈路時效性測試

針對移動目標(biāo)辨別時效的想定場景，當(dāng)用戶提報對于特定地區(qū)的拍攝需求后，系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)接入該地區(qū)的衛(wèi)星拍攝影像，通過影像分析和影像融合功能對拍攝地區(qū)的目標(biāo)進行分析、識別、軌跡標(biāo)識、生成專題產(chǎn)品，并通過分發(fā)分系統(tǒng)將專題產(chǎn)品反饋給用戶。最終判斷整個流程的信息傳輸鏈路是否符合用戶對于移動目標(biāo)辨別的時效性要求。在仿真模式下，可以通過歷史數(shù)據(jù)模擬衛(wèi)星數(shù)據(jù)接入后的所有業(yè)務(wù)流程，從而可以對全鏈路時效性進行有效把控。實驗結(jié)果表明，通過業(yè)務(wù)組件間的協(xié)同運行，該系統(tǒng)可以對移動目標(biāo)進行有效辨別，同時業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)過程中的信息鏈路傳輸符合用戶的時效性要求。

3.影像融合性能測試

為實現(xiàn)民商用戶對于產(chǎn)品的定制化需求，需要驗證影像融合分系統(tǒng)對于影像關(guān)鍵信息提取的能力、影像信息逐層融合的能力、融合信息效果評定的能力。分別針對民商用戶對于移動目標(biāo)辨別、固定目標(biāo)辨別、固定目標(biāo)標(biāo)識的想定應(yīng)用場景，基于定量的實時衛(wèi)星影像進行影像融合性能測試。實驗結(jié)果表明，影像融合分系統(tǒng)能夠有效運用先進的人工智能算法對用戶的定制需求進行量化分析，通過影像特征反演手段提取影像的關(guān)鍵信息，利用信息融合算法逐層進行信息融合標(biāo)注，為用戶提供關(guān)鍵的決策信息并生成相關(guān)專題產(chǎn)品。系統(tǒng)可根據(jù)專家的融合評定信息對相關(guān)算法指標(biāo)進行校正，從而迭代優(yōu)化該系統(tǒng)相關(guān)組件的性能。

4.用戶體驗

該系統(tǒng)基于“邊研邊用”的迭代開發(fā)模式，充分借鑒基于模型的系統(tǒng)工程理念，讓用戶全程參與項目研發(fā)、測試、驗收等全生命周期，使系統(tǒng)在各級測試、驗收階段能夠充分暴露問題，并使系統(tǒng)更加符合用戶的操作習(xí)慣。在問題迭代修正的過程中，通過運用智能算法為用戶拍攝需求提報、專題產(chǎn)品評定等給予了規(guī)范化的智能導(dǎo)正，使用戶提出的拍攝需求、專題產(chǎn)品需求更加符合對地觀測衛(wèi)星的客觀應(yīng)用條件。項目驗收階段用戶對系統(tǒng)“邊研邊用”的迭代開發(fā)模式和用戶全程參與的項目組織模式給予了高度認(rèn)可，用戶在項目研制期間便可試用和熟悉系統(tǒng)功能，顯著增強了用戶體驗以及對項目的認(rèn)可度。

六、總結(jié)與展望

對地觀測衛(wèi)星應(yīng)用等效仿真系統(tǒng)是為適應(yīng)我國現(xiàn)有對地觀測空間設(shè)施骨干框架而構(gòu)建的一套集仿真、實驗、運營為一體的集成系統(tǒng)，實現(xiàn)了我國民商衛(wèi)星協(xié)同對地觀測應(yīng)用技術(shù)從以實驗為主向用戶需求為驅(qū)動的服務(wù)型應(yīng)用轉(zhuǎn)變。本文介紹了系統(tǒng)的框架以及相關(guān)分系統(tǒng)的運作原理，通過實際工程應(yīng)用測試效果證明了等效仿真系統(tǒng)的實用性和可行性，為后續(xù)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。然而，該系統(tǒng)僅初步實現(xiàn)了對地觀測衛(wèi)星“用好”的目標(biāo)，離實現(xiàn)“好用”的戰(zhàn)略目標(biāo)還有很大的差距，等效仿真系統(tǒng)雖然使用了很多先進的人工智能技術(shù)，一定程度上減少了人工判圖的工作量，并運用數(shù)字孿生理念提升了系統(tǒng)的研制效率。但在用戶需求處理、影像分析/影像融合效果評測以及系統(tǒng)全流程運維方面還需要投入大量的人力。

綜上所述，我國衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展任重道遠，距離“如何充分貫徹天地一體化衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展理念，利用現(xiàn)有通信、導(dǎo)航、遙感的空間設(shè)施服務(wù)于國防、國民經(jīng)濟建設(shè)等領(lǐng)域。如何構(gòu)建高效、靈活的衛(wèi)星應(yīng)用體系為國家安全、國民經(jīng)濟、人民生活提供保障”的遠大目標(biāo)尚有很大的差距。在后續(xù)工作中，將進一步改善在系統(tǒng)綜合效能驗證過程中發(fā)現(xiàn)的問題，充分吸收、運用先進的技術(shù)提升系統(tǒng)的智能化水平，針對用戶需求進行細(xì)粒度的元模型構(gòu)建以提升對用戶需求的綜合響應(yīng)能力。