卫星海洋目标信息感知与处理技术

国家出版基金：海洋信息技术丛书
作者均为卫星海洋目标信息处理领域专 家，具有丰富的理论研究与技术创新的成果。
系统性与实用性：本书结合深度学习和传统的信息融合理论，系统介绍了基于多源卫星数据的海洋目标检测识别、关联跟踪的智能融合处理内容，对从事卫星海洋目标信息处理领域的科研人员具有重要的工程参考价值。

相比陆基、海基、空基海洋目标监视技术，天基海洋目标监视具有覆盖范围广、不受空域国界和地理条件限制等优势，是海洋强国争相发展的监视手段，也是海洋目标监视的发展趋势。近年来，随着低轨巨型遥感星座和地球同步轨道遥感卫星的快速发展，多源卫星对海洋目标探测信息的融合处理已成为海洋强国建设和相关组织研究的热点方向。目前，应用于海洋目标监视的卫星大部分工作在不同的低地球轨道（如太阳同步轨道）上，单颗卫星重访周期较长，因此，卫星对海洋目标探测具有稀疏非均匀的特点。同时，应用于海洋目标监视的卫星传感器类型较多，不同卫星传感器对海洋目标的探测数据具有质量差异大、特征维度不一致等特点。传统的基于数学方程的信息融合方法大多针对同类型、同结构、稠密均匀的观测数据，不能直接用于多源卫星信息融合处理，基于深度学习的多（跨）模态融合理论为多源卫星海洋目标探测信息的融合处理提供了新思路。本书系统总结了作者近十年的研究成果，对多源卫星对海洋目标的检测、识别、关联、跟踪等融合处理方面进行了介绍。同时，本书结合了传统信息融合理论和深度学习方法，对传统信息融合理论进行了改进，并对基于深度学习的多源卫星信息融合进行了探索。本书可供卫星海洋监视信息处理领域的广大科技工作者、工程技术人员参考，还可作为高等院校相关专业研究生和高年级本科生的教材或参考资料。

姚力波
中国人民解放军海军航空大学副教授，主要研究方向为多源卫星信息融合、卫星数据在轨处理。

崔亚奇
中国人民解放军海军航空大学副教授，主要研究方向为多源信息关联与融合。

彭煊
中国人民解放军31092部队副研究员，主要研究方向为遥感大数据智能分析。

刘勇
中国人民解放军军事科学院助理研究员，主要研究方向为多源卫星信息融合。

张筱晗
中国人民解放军61646部队助理研究员，主要研究方向为遥感卫星图像智能解译。

第1章概述001

1.1研究背景及意义001

1.2卫星海洋目标探测技术发展现状003

1.2.1遥感成像卫星海洋目标探测技术003

1.2.2电子侦察卫星海洋目标探测技术011

1.3卫星海洋目标信息处理技术研究现状017

1.3.1多源遥感卫星舰船目标信息处理研究现状017

1.3.2多源遥感卫星信息融合舰船监视应用现状030

1.4本书内容安排033

参考文献034

第2章遥感卫星数据舰船目标检测与识别045

2.1引言045

2.2基于多通道卫星遥感图像的舰船目标检测046

2.2.1基于二元级联卷积神经网络的极化SAR船只目标检测046

2.2.2基于互学习的多光谱多方向舰船目标融合检测模型066

2.3基于卫星遥感图像的舰船目标分类与识别080

2.3.1基于属性与多级局部特征的卫星遥感图像舰船目标精细识别080

2.3.2基于可解释注意力网络的卫星遥感图像舰船目标可信识别107

2.4本章小结119

参考文献120

第3章遥感卫星数据舰船目标跟踪125

3.1引言125

3.2基于电子侦察卫星的舰船目标跟踪126

3.2.1基于地理坐标的航迹滤波126

3.2.2基于改进MHT的卫星电子信息舰船目标跟踪132

3.2.3实验验证142

3.3基于静止轨道凝视光学遥感卫星的舰船目标跟踪151

3.3.1图像预处理153

3.3.2舰船目标检测155

3.3.3舰船目标位置校正158

3.3.4舰船目标跟踪166

3.3.5实验验证168

3.4本章小结181

参考文献181

第4章多源遥感卫星数据舰船目标关联185

4.1引言185

4.2基于低轨遥感卫星的舰船目标关联186

4.2.1低轨遥感卫星与低轨遥感卫星的舰船目标关联186

4.2.2低轨遥感卫星与星载AIS的舰船目标关联202

4.3基于高轨遥感卫星的舰船目标关联216

4.3.1基于运动信息与幅度信息结合的双阶段舰船目标中断航迹关联217

4.3.2基于长短期记忆网络和点集配准的舰船目标中断航迹关联230

4.4基于高轨遥感卫星与星载AIS、低轨遥感卫星的舰船目标关联240

4.4.1基于高轨遥感卫星与星载AIS的舰船目标关联240

4.4.2基于高轨遥感卫星与低轨遥感卫星的舰船目标关联248

4.5本章小结262

参考文献262

第5章多源遥感卫星舰船目标数据在轨融合265

5.1引言265

5.2遥感卫星舰船目标在轨智能检测与分类266

5.2.1基于特征优化的SAR卫星遥感图像舰船目标快速检测266

5.2.2基于特征共享的光学卫星遥感图像舰船目标一体化检测与识别287

5.3遥感卫星多源数据在轨智能关联与跟踪304

5.3.1基于混合驱动的遥感卫星舰船目标在轨智能跟踪304

5.3.2基于多源卫星的舰船目标中断航迹在轨智能关联315

5.4本章小结328

参考文献328

名词索引334

附录337