一种卫星测控资源调度方法及装置制造方法及图纸

一种卫星测控资源调度方法，包括如下步骤：步骤一、按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；步骤二、如果测控调度总周期T内出现应急任务，应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。本发明专利技术从整体上提升接收测控服务满足度，提升站网的综合应用效能。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星测控资源调度方法及装置
本专利技术涉及一种卫星测控资源调度方法及装置，属于卫星测运控

技术介绍
随着航天技术和应用的发展，越来越多的遥感卫星同时在轨运行使得卫星地面站接收资源面临越来越严重的多星调度冲突问题。因此，研究面向低轨遥感卫星测控和数传任务的资源调度策略和优化方法，实现测控、接收站网资源的统一调度，对提高站网资源利用率和卫星使用效能都具有重要意义。依据国内现有的测控、运控系统运营情况，一方面，测控系统采用以周为单位的周期规划，运控系统采用日为单位的周期规划，同时测、运控系统都具备临时任务的快速规划能力；当前的测运控站网还没有将测控任务和接收任务统一规划，也没有将测控、接收资源统一调度。另一方面，少部分测控设备具备接收的能力，90％以上的接收设备都具备接收S遥测信号的能力，但是上述测控设备和接收设备的潜在能力没有充分发挥。综上所述，当前的测、运控站网急需引入一种面向低轨遥感卫星测控和数传的站网资源调度方法，实现需求筹划和资源的智能选择，从整体上提升接收测控服务满足度，提升站网的综合应用效能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星测控资源调度方法及装置，采用周期和快响的调度策略，满足测控、接收任务周期规划和应急规划两个场景，用于满足测控运控一体化大背景下，测控、数传任务一体化资源调度需求，提高两类资源的交互支持能力；实现需求筹划和资源的智能选择，从整体上提升接收测控服务满足度，提升站网的综合应用效能。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种卫星测控资源调度方法，包括如下步骤：步骤一、按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；步骤二、如果测控调度总周期T内出现应急任务，应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。上述卫星测控资源调度方法，所述卫星测控资源调度方法的执行周期为T′。上述卫星测控资源调度方法，对于测控时间在测控调度总周期T以外的测控任务，将其作为待处理任务，当其进入测控调度总周期T后再进行调度。上述卫星测控资源调度方法，对某一时段内的测控任务进行排序时，如果多个测控任务的测控时间存在重叠，则计算多个测控任务的综合优先度TSP，优先安排综合优先度TSP高的测控任务；所述任一时段测控任务的综合优先度TSP为：式中，MSi为满意度，wi为预设的权重系数，SCFi为综合优先级系数，i为序数。上述卫星测控资源调度方法，所述满意度MSi包括任务自身初始收益MS1、任务执行时长收益MS2、设备工作收益MS3、任务初始优先级MS4、每时刻优先级调整量MS5；MSi＝MS1+MS2+MS3+MS4+MS5所述综合优先级系数SCFi包括弧段优先级SCF1、卫星健康状态优先级SCF2、弧段长度匹配优先级SCF3、当圈可用测控数传资源数优先级SCF4、当前冲突弧段数优先级SCF5、设备利用率优先级SCF6、卫星类型优先级SCF7。一种卫星测控资源调度装置，包括任务规划模块、应急调度模块；所述任务规划模块按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；在测控调度总周期T内出现应急任务时，所述应急调度模块任务规划模块中的测控任务排序进行调整，具体调整方法为：应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。上述卫星测控资源调度装置，对于测控时间在测控调度总周期T以外的测控任务，所述任务规划模块将其作为待处理任务，当其进入测控调度总周期T后再进行调度。上述卫星测控资源调度装置，对某一时段内的测控任务进行排序时，如果多个测控任务的测控时间存在重叠，所述任务规划模块将计算多个测控任务的综合优先度TSP，优先安排综合优先度TSP高的测控任务；所述任一时段测控任务的综合优先度TSP为：式中，MSi为满意度，wi为预设的权重系数，SCFi为综合优先级系数，i为序数。上述卫星测控资源调度装置，所述满意度MSi包括任务自身初始收益MS1、任务执行时长收益MS2、设备工作收益MS3、任务初始优先级MS4、每时刻优先级调整量MS5；MSi＝MS1+MS2+MS3+MS4+MS5所述综合优先级系数SCFi包括弧段优先级SCF1、卫星健康状态优先级SCF2、弧段长度匹配优先级SCF3、当圈可用测控数传资源数优先级SCF4、当前冲突弧段数优先级SCF5、设备利用率优先级SCF6、卫星类型优先级SCF7。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：(1)本专利技术能够以周期任务的整体满足度最高为目标，完成资源调度；(2)本专利技术能够以快响任务优先满足为目标，依据优先级策略完成资源调整，并触发二次规划来满足被调整的任务；(3)本专利技术能够对资源进行量化评估，优质资源优先调度给高优先级快响任务；(4)本专利技术支持天、地资源一体化建模和调度，一个模型涵盖地面测控接收站和中继卫星两类资源。当未来天地测控数传资源统一管理时，天基资源可以快速纳入站网的管理和调度范围，工作流程无需调整；(5)本专利技术首次对接收、测控两类资源和任务进行统一建模和一体化调度。附图说明图1为本专利技术方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例站网周期和快响的整体调度策略图；图3为本专利技术实施例测控数传资源模型图；图4为本专利技术实施例测控数传任务模型图；图5为本专利技术实施例测控数传资源、任务匹配流程图；图6为本专利技术实施例任务综合优先度要素组成图；图7为本专利技术实施例资源规划算法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。一种卫星测控资源调度方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤一、按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；步骤二、如果测控调度总周期T内出现应急任务，应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。所述卫星测控资源调度方法的执行周期为T′。对于测控时间在测控调度总周期T以外的测控任务，将其作为待处理任务，当其进入测控调度总周期T后再进行调度。对某一时段内的测控任务进行排序时，如果多个测控任务的测控时间存在重叠，则计算多个测控任务的综合优先度TSP，优先安排综合优先度T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；步骤二、如果测控调度总周期T内出现应急任务，应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。

【技术特征摘要】
1.一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、按照测控时间的先后顺序对测控调度总周期T内的测控任务进行排序；然后按测控时间的先后顺序将测控调度总周期T依次分为第一时段T1、第二时段T2、第三时段T3、第四时段T4；步骤二、如果测控调度总周期T内出现应急任务，应急任务的测控时间为T0；当T0位于第一时段T1内时，则第一时段T1内的测控任务保持不变，当T0位于第二时段T2内时，则用应急任务替换第二时段T2内的测控任务，当T0位于第三时段T3内时，则对应急任务、第三时段T3内的测控任务、第四时段T4内的测控任务进行重新排序。2.根据权利要求1所述的一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：所述卫星测控资源调度方法的执行周期为T′。3.根据权利要求1所述的一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：对于测控时间在测控调度总周期T以外的测控任务，将其作为待处理任务，当其进入测控调度总周期T后再进行调度。4.根据权利要求1所述的一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：对某一时段内的测控任务进行排序时，如果多个测控任务的测控时间存在重叠，则计算多个测控任务的综合优先度TSP，优先安排综合优先度TSP高的测控任务；所述任一时段测控任务的综合优先度TSP为：式中，MSi为满意度，wi为预设的权重系数，SCFi为综合优先级系数，i为序数。5.根据权利要求4所述的一种卫星测控资源调度方法，其特征在于：所述满意度MSi包括任务自身初始收益MS1、任务执行时长收益MS2、设备工作收益MS3、任务初始优先级MS4、每时刻优先级调整量MS5；MSi＝MS1+MS2+MS3+MS4+MS5所述综合优先级系数SCFi包括弧段优先级SCF1、卫星健康状态优先级SCF2、弧段长度匹配优先级SCF3、当圈可用测控数传资源数优先级SCF4、当前冲突弧段数优先级SCF5、设备利用率优先级SCF6、卫星类型优先级SCF7。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，陈彦斌，彭兴会，雷静，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11