测控数传资源一体化调度方法技术

本发明专利技术提供一种测控数传资源一体化调度方法，其包括以下步骤：1)从各地面站资源使用用户接收测控资源使用申请和接收资源使用申请；其中，所述测控资源使用申请和所述接收资源使用申请均包括涉及服务事件的开始时间、所述服务事件的持续时间、地面站组的弹性选项；2)基于所述接收资源使用申请及与资源和执行时间密切相关的数据接收约束条件来编排数据接收计划；3)基于所述测控资源使用申请、所述数据接收计划的结果、以及与资源和执行时间相关的测控约束条件来编排测控计划；4)生成测控接收一体化的工作计划，并发送给各所述资源使用用户。由此实现了测控数传资源的一体化调度能力，提高地面资源的应用效能。

【技术实现步骤摘要】
测控数传资源一体化调度方法
本专利技术涉及卫星地面站领域，具体涉及卫星地面测控站、数传接收站资源一体化调度问题。
技术介绍
卫星测控资源调度是指在已知测控资源、任务优先级的情况下，为测控任务需求，如卫星日常平台管理、测定轨、紧急平台维护、日常载荷指令上注等，分配测控资源及测控执行时间窗口，在满足所有约束条件和调度优化目标的情况下，形成有效的测控计划。卫星数传资源调度是指在已知接收资源、任务优先级的情况下，为数传接收任务需求，如卫星实传任务、边记边放任务、回放任务等，分配接收资源及接收执行时间窗口，在满足所有约束条件和调度优化目标的情况下，形成有效的数据接收计划。在以往体制下，航天测控、运控(运行控制)系统各自独立建设、独立管理和调配资源，自成体系，导致测控站和数据接收站资源无法共享使用，严重制约了地面资源的应用效能。目前，成立的站网中心统一管理区域内(例如国内)的所有测控站和数据接收站，需要解决测控、数传资源统一管理和一体化资源调度问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种测控数传资源一体化调度方法及执行该方法的系统，其通过统一调配卫星地面测控站与数传接收站的资源，来提高测控数传资源的一体化调度能力，提高地面资源的应用效能。为了解决上述问题，本专利技术提供一种测控数传资源一体化调度方法。所述调度方法包括以下步骤：从各地面站资源使用用户接收测控资源使用申请和接收资源使用申请；其中，所述测控资源使用申请和所述接收资源使用申请均包括涉及服务事件的开始时间、所述服务事件的持续时间、地面站组的弹性选项；基于所述接收资源使用申请及与资源和执行时间密切相关的数据接收约束条件来编排数据接收计划；基于所述测控资源使用申请、所述数据接收计划的结果、以及与资源和执行时间相关的测控约束条件来编排测控计划；生成测控接收一体化的工作计划并发送给各所述资源使用用户。在上述的测控数传资源一体化调度方法中，优选的是，所述地面站组包括至少1个能够针对所述服务事件提供服务的能够被选择的地面站；所述服务事件的开始时间在规定时间范围内能够变动；所述服务事件的持续时间能够被压缩。进一步优选的是，在进行测控数传资源一体化调度时，先协调所述地面站组和所述服务事件的开始时间，若协调后仍然无法满足规定条件，则进行所述服务时间的持续时间的压缩。在上述的测控数传资源一体化调度方法中，优选的是，满足所述规定条件是指，在满足所述数据接收约束条件和/或测控约束条件的情况下无冲突地进行资源接收和/或测控。在上述的测控数传资源一体化调度方法中，所述数据接收约束条件优选至少包括：数传资源的频段约束、数传资源能力约束、地面站数传资源转换时间约束、时间窗约束、数传作业执行顺序约束、数传作业最小执行时间约束。在上述的测控数传资源一体化调度方法中，所述测控约束条件优选至少包括：卫星平均每天测控次数、卫星平均每天升轨测控次数、卫星平均每天降轨测控次数、卫星平均每天测控站数、卫星最大和最小测控间隔时间、卫星测控总时间、卫星平均每次测控时间、卫星平均每次测控时间、卫星测控需求满足率。本专利技术提供的另一个技术方案是测控数传资源一体化调度系统。该调度系统包括：执行测控的测控地面站；执行数据传输的数传地面站；各所述地面站资源使用用户；以及控制模块，所述控制模块包括：申请收集模块，收集来自从各地面站资源使用用户的测控资源使用申请和接收资源使用申请；计划编排模块，基于所述接收资源使用申请及与资源和执行时间密切相关的数据接收约束条件来编排数据接收计划，而后，基于所述测控资源使用申请、所述数据接收计划的结果、以及与资源和执行时间相关的测控约束条件来编排测控计划；和一体化工作计划生成模块，生成测控接收一体化的工作计划，并发送给各所述地面站资源使用用户。本专利技术提供的再一个技术方案是一种存储有测控数传资源一体化调度程序的计算机可读存储介质，该程序被计算机执行时实现上述测控数传资源一体化调度方法的各步骤。附图说明图1是本专利技术的测控数传资源一体化调度方法的基本流程图；图2是本专利技术的测控数传资源一体化调度方法的一个实施例的说明图；具体实施方式如图1所示，利用卫星测控收集数据的过程，大体上可以分为业务协调阶段和业务服务阶段。本专利技术通过优化业务协调阶段的资源调度方法，来提高地面站乃至卫星的资源使用效率。下面，结合附图来详细说明本专利技术的实施方式。本领域技术人员应当知晓，以下各步骤的执行顺序除非与实现专利技术目的相悖或有特别说明，是不受限制的。业务协调阶段本专利技术的测控数传资源一体化调度方法是通过由执行测控和数据接收的多个地面站、以及控制模块构成的调度系统来实现的。所述调度系统在控制模块的控制下，如图1所示执行下述步骤Step1～Step4。Step1：从各地面站资源使用用户接收测控资源使用申请和接收资源使用申请。测控资源使用申请至少包括以下弹性选项：1)服务事件开始时间：开始时刻可在某时间窗口内滑动。2)服务事件的持续时间：持续时间可以被压缩。3)地面站组：包括多个用户可以选择提供服务的地面站。所述弹性选项是指选项的内容不是固定的，而是可以在规定范围内变化或是从规定范围内选择。采用以上弹性选项，则可以根据地面站资源占用的情况，选用空闲的地面站、以及调整服务事件开始时间、持续事件等，由此能够降低申请被拒绝的概率，同时增加地面站资源的利用效率。利用这些弹性选项，可以如图2所示生成多个计划方案，由此提高了灵活性。在图2所示的例子中，服务事件1的开始时间允许在(t0-10min，t0+5min)窗口内滑动，申请的理论服务时间为20min。需要说明的是，该事件窗口以及持续时间长度只是为了便于说明和理解技术方案而举出的一个例子，当然可以根据不同的适用情况而变化。根据提供的弹性选项，可以安排若干个可选方案。作为例子，在图2中示出了方案一、方案二和方案三。方案一通过将开始时间提前10min，能保证在地面站1的支持下满足；方案二通过将开始时间推迟5min，能保证在地面站1的支持下满足；方案三通过将开始时间推迟5min，能保证在地面站2的支持下满足。若用户不使用弹性选项，则只能采用理论方案为服务事件1提供服务，这样将会增加与其它服务事件发生资源冲突的概率。若使用弹性选项，则可根据地面站1和地面站2空闲与否等情况从方案一至方案三中选择执行方案。利用申请的弹性选项来减少资源冲突概率时，首选地面站组和事件开始时间这两个弹性选项，只有其它弹性选项均不能解决资源冲突时，才使用压缩服务时间的弹性选项。该步骤Step1在接收申请子阶段中执行。该接收申请子阶段的时间是预先设定的，可以是连续的，也可以是断续的。但是，为便于后续的计划编排，优选该接收申请子阶段是集中的连续时间段。在图1中示出的例子是“周一8：00～周四11：00”。Step2：编排与具体资源和执行时间紧密相关的数据接收计划。根据接收到的多个接收资源使用申请，编排数据接收计划。由于数据接收计划与具体资源和执行时间紧密相关，所以，与测控计划相比，优先编排数据接收计划。数据接收计划编排时考虑以下主要约束条件：1)数传资源的频段约束当卫星资源与地面站数传资源的频段相同时，二者之间才会存在可用时间窗。2)数传资源能力约束每个卫星资源同时最多只能执行一个数传作业，且每个地面站数传资源同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测控数传资源一体化调度方法,其特征在于：包括以下步骤：从各地面站资源使用用户接收测控资源使用申请和接收资源使用申请；其中，所述测控资源使用申请和所述接收资源使用申请均包括涉及服务事件的开始时间、所述服务事件的持续时间、地面站组的弹性选项；基于所述接收资源使用申请及与资源和执行时间密切相关的数据接收约束条件来编排数据接收计划；基于所述测控资源使用申请、所述数据接收计划的结果、以及与资源和执行时间相关的测控约束条件来编排测控计划；生成测控接收一体化的工作计划，并发送给各所述资源使用用户。

【技术特征摘要】
1.一种测控数传资源一体化调度方法,其特征在于：包括以下步骤：从各地面站资源使用用户接收测控资源使用申请和接收资源使用申请；其中，所述测控资源使用申请和所述接收资源使用申请均包括涉及服务事件的开始时间、所述服务事件的持续时间、地面站组的弹性选项；基于所述接收资源使用申请及与资源和执行时间密切相关的数据接收约束条件来编排数据接收计划；基于所述测控资源使用申请、所述数据接收计划的结果、以及与资源和执行时间相关的测控约束条件来编排测控计划；生成测控接收一体化的工作计划，并发送给各所述资源使用用户。2.根据权利要求1所述的测控数传资源一体化调度方法，其特征在于，所述地面站组包括至少1个能够针对所述服务事件提供服务的能够被选择的地面站。3.根据权利要求2所述的测控数传资源一体化调度方法，其特征在于，所述服务事件的开始时间在规定时间范围内能够变动。4.根据权利要求3所述的测控数传资源一体化调度方法，其特征在于，所述服务事件的持续时间能够被压缩。5.根据权利要求4所述的测控数传资源一体化调度方法，其特征在于，在进行测控数传资源一体化调度时，先协调所述地面站组和所述服务事件的开始时间，若协调后仍然无法满足规定条件，则进行所述服务时间的持续时间的压缩。6.根据权利要求5所述的测控数传资源一体化调度方法，其特征在于，满足所述规定条件是指，在满足所述数据接收约束条件和/或测控约束条件的情况下无冲突地进行资...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐昕浒，张宏业，甘鹤，陈彦斌，陈浩一，闫东磊，孟祥国，
申请(专利权)人：北京卫星信息工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11