面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法，其所述卫星星簇体系包括：中枢星，用于侦察预定范围内是否有应急响应任务对应的预定事件的发生，根据侦察的结果生成控制指令；搜索星，具有第一卫星分辨率及预定幅度的搜索载荷，用于根据所述控制指令，搜索所述预定范围发生所述预定事件的特定区域，以获得搜索信息；识别星，包括具有第二卫星分辨率的识别载荷，用于根据所述搜索信息对所述特定区域内所述预定事件对应的目标对象进行识别；确认星，具有第三卫星分辨率的确认载荷，用于根据所述识别信息进行所述目标对象的确认；跟踪星，用于对所述目标对象进行运动跟踪以获得跟踪信息；外部接口，用于与外部系统进行信息交互。

【技术实现步骤摘要】
面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法
本专利技术涉及卫星
，尤其涉及一种面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法。
技术介绍
星簇是由多颗卫星组成的，利用卫星星簇空间分布特点，实现单颗卫星难以实现的功能，提供长基线、多维度及高时间卫星分辨率的对地支持信息服务，满足不同任务需求。当前卫星星簇具有研制周期长、研制经费高、任务功能单一及难以满足多种应急响应任务的需求及运行费用高的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供的一种面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法，用于至少解决上述问题之一。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例第一方面提供一种面向应急响应任务的卫星星簇体系，包括：中枢星，包括侦察载荷及信息处理载荷，用于侦察预定范围内是否有应急响应任务对应的预定事件的发生，根据侦察的结果生成控制指令；搜索星，包括具有第一卫星分辨率及预定幅度的搜索载荷，用于根据所述控制指令，搜索所述预定范围发生所述预定事件的特定区域，以获得搜索信息，并将搜索信息在所述卫星星簇体系内广播；识别星，包括具有第二卫星分辨率的识别载荷，用于根据所述搜索信息对所述特定区域内所述预定事件对应的目标对象进行识别，以获得识别信息，并将所述识别信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第二卫星分辨率高于所述第一卫星分辨率；确认星，包括具有第三卫星分辨率的确认载荷，用于根据所述识别信息进行所述目标对象的确认，以获得确认信息，并将所述确认信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第三卫星分辨率高于所述第二卫星分辨率；跟踪星，包括具有动态跟踪能力的跟踪载荷，用于对所述目标对象进行运动跟踪以获得跟踪信息，并将所述跟踪信息在所述卫星星簇体系内广播；外部接口，位于卫星星簇体系至少一个卫星上，用于将所述卫星星簇体系获得信息传输到预定的外部系统。基于上述方案，所述卫星星簇体系还包括：内部接口；所述内部接口，包括：卫星间的第一类接口和第二类接口；所述第一类接口用于第一类数据的传输；所述第二类接口用于第二类数据的传输；其中，所述第一类数据包括：控制指令和/或卫星状态信息；所述第二类数据包括：各卫星搭载的载荷的采集数据。基于上述方案，所述外部接口包括以下至少之一：与评估应用系统连接的接口，用于接收评估应用系统下达的评估任务及与进行所述评估任务相关的信息交互；与天基支持系统连接的接口，用于所述天基支持系统进行数据交互，以获得所述天基支持系统的数据支持；与测控系统连接的接口，用于接收测控系统下达的测控任务及与进行所述测控任务相关的信息交互；与应用支持系统连接的接口，用于接收应用支持系统下达的应用任务及进行与所述应用任务相关的信息交互。基于上述方案，所述天基支持系统包括：用于中继传输的中继卫星系统和/或进行定位的定位卫星系统。基于上述方案，所述卫星星簇体系内所有卫星位于同一轨道或相邻轨道；位于同一轨道的卫星，采用同样轨道倾角飞行；位于相邻轨道的卫星，根据相邻轨道的轨道差异控制所有卫星的飞行，以使所述卫星星簇体系内任意两相邻卫星之间的距离保持在预设距离内。基于上述方案，所述中枢星，分别与所述搜索星及所述识别星建立有直连链路；且所述识别星，分别与所述确认星及所述跟踪星建立有直连链路；或者，所述中枢星、所述搜索星、所述识别星、所述确认星及所述跟踪星之间均建立有直连链路；或者，所述中枢星，分别与所述搜索星、所述识别星、所述确认星及所述跟踪星之间建立有直连链路。基于上述方案，所述中枢星、所述搜索星、所述识别星、所述确认星及所述跟踪星，均包括：卫星平台及卫星载荷；其中，所述卫星载荷搭载在所述卫星平台上；所述中枢星、所述搜索星、所述识别星、所述确认星及所述跟踪星的卫星平台相同，搭载的所述卫星载荷不同。本专利技术实施例第二方面提供一种面向应急响应任务的方法，应用于前述任意一个或多个技术方案提供的卫星星簇体系，包括：利用所述卫星星簇体系中的中枢星，侦察预定范围内是否有应急响应任务对应的预定事件的发生，根据侦察的结果生成控制指令；利用所述卫星星簇体系中的搜索星，根据所述控制指令，搜索所述预定范围发生所述预定事件的特定区域，以获得搜索信息，并将搜索信息在所述卫星星簇体系内广播；利用所述卫星星簇体系中的识别星，根据所述搜索信息对所述特定区域内所述预定事件对应的目标对象进行识别，以获得识别信息，并将所述识别信息在所述卫星星簇体系内广播；利用所述卫星星簇体系中的确认星，根据所述识别信息进行所述目标对象的确认，以获得确认信息，并将所述确认信息在所述卫星星簇体系内广播；利用所述卫星星簇体系中的跟踪星，对所述目标对象进行运动跟踪以获得跟踪信息，并将所述跟踪信息在所述卫星星簇体系内广播；利用所述卫星星簇体系的外部接口，将所述卫星星簇体系获得信息传输到预定的外部系统。基于上述方案，所述卫星星簇体系还包括：内部接口；所述内部接口，包括：卫星间的第一类接口和第二类接口；所述第一类接口的传输速率低于所述第二类接口的传输速率；所述第一类接口用于第一类数据的传输；所述第二类接口用于第二类数据的传输；其中，所述第一类数据包括：控制指令和/或卫星状态信息；所述第二类数据包括：各卫星搭载的载荷的采集数据。基于上述方案，所述利用所述卫星星簇体系的外部接口，将所述卫星星簇体系获得信息传输到预定的外部系统，包括以下之一：利用与评估应用系统连接的接口，接收评估应用系统下达的评估任务及与进行所述评估任务相关的信息交互；利用与天基支持系统连接的接口，与所述天基支持系统进行数据交互，以获得所述天基支持系统的数据支持；利用与测控系统连接的接口，接收测控系统下达的测控任务及并进行与所述测控任务相关的信息交互；利用与应用支持系统连接的接口，接收应用支持系统下达的应用任务及进行与所述应用任务相关的信息交互。本专利技术实施例提供的面向应急响应任务的卫星星簇体系及方法，将卫星星簇体系内的卫星分为了几个种类，每一个种类搭载了不同卫星载荷，由中枢星执行侦察及中空相关操作，在侦察到对应的预定事件之后，由搜索星、识别星星、确认星及跟踪星后续跟进。这样的卫星星簇体系。一方面可以根据卫星所需执行的任务进行研制和设计，相对于制作大型的可以执行各种操作的卫星，整体而言是降低了费用的；另一方面如出现了一种卫星或一颗或多颗卫星故障时，只需要补发对应的卫星即可，从这方面也降低了卫星的维护和补发费用。此外，在本实施例中，一个卫星星簇体系内包括：执行不同任务的各种卫星，这些卫星协调工作，可以实现应急任务的快速响应，具有响应速率快及精度高的特点。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种面向应急响应任务的卫星星簇体系的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的第一种面向应急响应任务的卫星星簇体系的拓扑结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的第二种面向应急响应任务的卫星星簇体系的拓扑结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的第三种面向应急响应任务的卫星星簇体系的拓扑结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种面向应急响应任务的方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种卫星星簇体系与外部系统的交互流程示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种卫星星簇体系与外部系统的连接示意图。具体实施方式以下结合说明书附图及具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细阐述。如图1所示，本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向应急响应任务的卫星星簇体系，其特征在于，包括：中枢星，包括侦察载荷及信息处理载荷，用于侦察预定范围内是否有应急响应任务对应的预定事件的发生，根据侦察的结果生成控制指令；搜索星，包括具有第一卫星分辨率及预定幅度的搜索载荷，用于根据所述控制指令，搜索所述预定范围发生所述预定事件的特定区域，以获得搜索信息，并将搜索信息在所述卫星星簇体系内广播；识别星，包括具有第二卫星分辨率的识别载荷，用于根据所述搜索信息对所述特定区域内所述预定事件对应的目标对象进行识别，以获得识别信息，并将所述识别信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第二卫星分辨率高于所述第一卫星分辨率；确认星，包括具有第三卫星分辨率的确认载荷，用于根据所述识别信息进行所述目标对象的确认，以获得确认信息，并将所述确认信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第三卫星分辨率高于所述第二卫星分辨率；跟踪星，包括具有动态跟踪能力的跟踪载荷，用于对所述目标对象进行运动跟踪以获得跟踪信息，并将所述跟踪信息在所述卫星星簇体系内广播；外部接口，位于卫星星簇体系至少一个卫星上，用于将所述卫星星簇体系获得信息传输到预定的外部系统。

【技术特征摘要】
1.一种面向应急响应任务的卫星星簇体系，其特征在于，包括：中枢星，包括侦察载荷及信息处理载荷，用于侦察预定范围内是否有应急响应任务对应的预定事件的发生，根据侦察的结果生成控制指令；搜索星，包括具有第一卫星分辨率及预定幅度的搜索载荷，用于根据所述控制指令，搜索所述预定范围发生所述预定事件的特定区域，以获得搜索信息，并将搜索信息在所述卫星星簇体系内广播；识别星，包括具有第二卫星分辨率的识别载荷，用于根据所述搜索信息对所述特定区域内所述预定事件对应的目标对象进行识别，以获得识别信息，并将所述识别信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第二卫星分辨率高于所述第一卫星分辨率；确认星，包括具有第三卫星分辨率的确认载荷，用于根据所述识别信息进行所述目标对象的确认，以获得确认信息，并将所述确认信息在所述卫星星簇体系内广播，其中，所述第三卫星分辨率高于所述第二卫星分辨率；跟踪星，包括具有动态跟踪能力的跟踪载荷，用于对所述目标对象进行运动跟踪以获得跟踪信息，并将所述跟踪信息在所述卫星星簇体系内广播；外部接口，位于卫星星簇体系至少一个卫星上，用于将所述卫星星簇体系获得信息传输到预定的外部系统。2.根据权利要求1所述的卫星星簇体系，其特征在于，所述卫星星簇体系还包括：内部接口；所述内部接口，包括：卫星间的第一类接口和第二类接口；所述第一类接口用于第一类数据的传输；所述第二类接口用于第二类数据的传输；其中，所述第一类数据包括：控制指令和/或卫星状态信息；所述第二类数据包括：各卫星搭载的载荷的采集数据。3.根据权利要求2所述的卫星星簇体系，其特征在于，所述外部接口包括以下至少之一：与评估应用系统连接的接口，用于接收评估应用系统下达的评估任务及与进行所述评估任务相关的信息交互；与天基支持系统连接的接口，用于所述天基支持系统进行数据交互，以获得所述天基支持系统的数据支持；与测控系统连接的接口，用于接收测控系统下达的测控任务及与进行所述测控任务相关的信息交互；与应用支持系统连接的接口，用于接收应用支持系统下达的应用任务及进行与所述应用任务相关的信息交互。4.根据权利要求3所述的卫星星簇体系，其特征在于，所述天基支持系统包括：用于中继传输的中继卫星系统和/或进行定位的定位卫星系统。5.根据权利要求1至4任一项所述的卫星星簇体系，其特征在于，所述卫星星簇体系内所有卫星位于同一轨道或相邻轨道；位于同一轨道的卫星，采用同样轨道倾角飞行；位于相邻轨道的卫星，根据相邻轨道的轨道差异控制所有卫星的飞行，以使所述卫星星簇体系内任意两相邻卫星之间的距离保持在预设距离内。6.根据权利要求1至4任一项所述的卫星星簇体系，其特征在于，所述中枢星，分别与所述搜索星及所述识别星...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹喜滨，白鹤峰，王峰，张永强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23