面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法及系统，该方法包括步骤：感知与接收任务，并判断任务是否唯一，当任务唯一时直接判断备选卫星是否满足任务所需功能，若满足再进一步判断新任务与当前执行任务的优先级，若新任务优先级更高则接入新网络，否则放弃新任务；当任务不唯一时则先判断多个任务的优先级再进行功能判断及是否入网判断。本发明专利技术方法及系统在入网决策时综合考虑了任务本身特性、备选卫星自身属性、卫星所处环境属性，因此星座卫星与任务的匹配性好，且组网代价低，无须额外的通信体制变动，通用性强，并且能够兼顾现有卫星的组网需求，兼容性强。

【技术实现步骤摘要】
面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法及系统
本专利技术涉及移动卫星组网
，特别涉及一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法及系统。
技术介绍
面向任务的卫星星群具有临时组建，完成任务即撤销的特点，同时，其自适应性和可重构性要求备选卫星具有足够的智能动态以确定是否需要加入任务行动的能力。通过借鉴决策理论中的多属性决策，充分考虑任务本身的特性、备选卫星自身属性和卫星所处环境属性，才能使备选卫星能够自适应地决策是否加入当前任务，以使星座规模与任务需求达到匹配优化。然而目前针对星座卫星入网决策的研究中存在适应性差、计算负担重和成本高等的不足。例如专利申请号：CN201310637393.2，名称为“一种适用于小卫星集群的自适应组网方法”，主要提出了小卫星集群的自适应组网方法，该方法引入时分多址与随机竞争组合，通过特定的设计信息帧格式及帧内容，完成小卫星集群的自适应组网。该方法组网代价高，需要采用专门的帧结构和多址方式以满足组网需求，且适应性差，难以兼顾现有卫星组网的需求。又例如专利申请号：CN201410612460.X，名称为“卫星网络中结合卫星节点可用度的面向任务自组网算法”，主要提出了面向任务的适用于卫星网络的自组网算法，该方法根据时延、带宽及卫星属性的需求，设定网络初始权值和可用度权值，并筛选出满足业务需求的链路以实现面向任务的自组网。该方法需要考虑传输时延、可用带宽、时延抖动、丢包率、忙碌度等多重链路指标，运算复杂度高，给星上有限的计算载荷带来了较重的负担，难以保障任务中卫星高可用度的实现。又例如专利申请号：CN201710072863.3，名称为“一种卫星通信组网系统及其工作方法”，主要提出了卫星通信网系统及工作方法，该系统由中心卫星主站、分布式中心卫星站、普通卫星站及小口径天线卫星站构成，采用异步时分多址网络进行通信，可适用于星形网络和网状拓扑结构组网。该方法能够根据传输业务数据的变化对系统资源进行动态调整管理，但构成中心卫星主站、分布式中心卫星站、普通卫星站及小口径天线卫星站四级卫星体系需要大量的前期投入建设，成本高昂，难以保证现实中的组网应用实现。又例如专利申请号：CN201410506607.7，名称为“一种面向移动目标的卫星多星组网系统”，主要提出了面向移动目标的卫星多星组网系统，系统中通过任务需求和各卫星的运行状态选择待进行轨道重构的备选卫星进入网络，构成多星网络。该系统主要考虑待发射卫星及在轨卫星机动进行的轨道重构和系统组网，其组网过程需要改变现有卫星星座构型，难以适用于导航卫星星座等固定星座卫星，且由发射卫星或变轨进行的组网变更成本极高，不适于面向任务的卫星组网。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法及系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法，包括以下步骤：步骤一，感知新任务；步骤二，判断感知到的新任务是否为多个，如果不是则进入步骤三，否则设置所述多个新任务的任务优先级，并按照任务优先级从高到低排列所述多个新任务，然后进入步骤三；所述多个是指两个或两个以上；步骤三，判断备选卫星当前是否在执行任务，如果是则进入步骤四，否则进入步骤五；步骤四，将当前执行任务与感知到的新任务一起，按照任务优先级从高到低进行排序，然后进入步骤五；步骤五，判断备选卫星是否满足执行新任务的条件，如果是则进入步骤六，否则放弃新任务；步骤六，综合备选卫星的自身属性，重新确定任务的处理优先级，得到不同任务自行判决优先级队列，然后进入步骤七；步骤七，执行任务切换，接受自行判决优先级高的任务，备选卫星入网，等待下一个任务到来。另一方面，本专利技术还提供了一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策系统，包括：任务感知模块，用于感知新任务；任务数量判断模块，用于判断感知到的新任务是否为多个，如果不是则直接进入当前任务判断模块，如果是则设置所述多个新任务的优先级，并按照优先级从高到低排列所述多个新任务，然后进入当前任务判断模块；所述多个是指两个或两个以上；所述当前任务判断模块，用于判断备选卫星当前是否在执行任务，如果是则将当前执行任务与感知到的新任务一起，按照任务优先级从高到低进行排序，然后进入条件判断模块，如果不是则直接进入条件判断模块；所述条件判断模块，用于判断备选卫星是否满足执行新任务的条件，如果是则进入综合排序模块，否则放弃新任务；所述综合排序模块，用于综合备选卫星的自身属性，重新确定任务的处理优先级，得到不同任务自行判决优先级队列，进入执行任务模块；任务执行模块，用于执行任务切换，接受自行判决优先级高的任务，备选卫星入网，等待下一个任务到来。本专利技术同时提供了一种包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在被执行时使处理器执行本专利技术任一实施方式所述方法中的操作。本专利技术同时提供了一种电子设备，所述的电子设备包括：存储器，存储程序指令；处理器，与所述存储器相连接，执行存储器中的程序指令，按本专利技术任一实施方式所述的方法进行入网判决。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：1.在入网决策时综合考虑了任务本身特性、备选卫星自身属性、卫星所处环境属性，因此星座卫星与任务的匹配性好。2.本方法无须额外的通信体制变动，组网代价低，通用性强。3.该方法能够兼顾现有卫星的组网需求，兼容性强。4.该方法通过数字实现，性能稳定，系统适应性强，实现成本低。5.该方法可灵活高效组网，满足任务需求最优匹配，实现了面向任务驱动的可重构星座卫星组网。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法的流程示意图。图2为图1所示步骤中执行任务切换过程的流程图。图3为本专利技术实施例提供的面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策系统的结构示意框图。图4为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本实施例中提供的一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法，包括以下步骤：步骤一，感知新任务，具体的，若卫星接收机未接收到任务请求，即为未感知到任务，待机等待，若卫星接收机接收到任务请求，即为感知到任务。步骤二，判断感知到的新任务是否为唯一，即判断是否只有一个新任务的任务请求，若只有一个新任务，则进入步骤三；若有多个(两个及以上)新任务的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，感知新任务；步骤二，判断感知到的新任务是否为多个，如果不是则进入步骤三，否则设置所述多个新任务的任务优先级，并按照任务优先级从高到低排列所述多个新任务，然后进入步骤三；所述多个是指两个或两个以上；步骤三，判断备选卫星当前是否在执行任务，如果是则进入步骤四，否则进入步骤五；步骤四，将当前执行任务与感知到的新任务一起，按照任务优先级从高到低进行排序，然后进入步骤五；步骤五，判断备选卫星是否满足执行新任务的条件，如果是则进入步骤六，否则放弃新任务；步骤六，综合备选卫星的自身属性，重新确定任务的处理优先级，得到不同任务自行判决优先级队列，然后进入步骤七；步骤七，执行任务切换，接受自行判决优先级高的任务，备选卫星入网，等待下一个任务到来。

【技术特征摘要】
1.一种面向任务驱动的可重构星座卫星入网决策方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，感知新任务；步骤二，判断感知到的新任务是否为多个，如果不是则进入步骤三，否则设置所述多个新任务的任务优先级，并按照任务优先级从高到低排列所述多个新任务，然后进入步骤三；所述多个是指两个或两个以上；步骤三，判断备选卫星当前是否在执行任务，如果是则进入步骤四，否则进入步骤五；步骤四，将当前执行任务与感知到的新任务一起，按照任务优先级从高到低进行排序，然后进入步骤五；步骤五，判断备选卫星是否满足执行新任务的条件，如果是则进入步骤六，否则放弃新任务；步骤六，综合备选卫星的自身属性，重新确定任务的处理优先级，得到不同任务自行判决优先级队列，然后进入步骤七；步骤七，执行任务切换，接受自行判决优先级高的任务，备选卫星入网，等待下一个任务到来。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五中，判断备选卫星是否满足执行新任务的条件，包括步骤：组网任务需求分析，包括分析新任务的业务种类和业务质量；通过备选卫星的自身属性权值分配，评价备选卫星的执行能力；判断备选卫星的执行能力与组网任务需求是否匹配，若匹配则判断备选卫星满足执行新任务的条件，若不匹配则判断备选卫星不满足执行新任务的条件。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤七中，执行任务切换，包括步骤：如果备选卫星当前未执行任务，则备选卫星在新执行任务中与其他卫星建立通信链路，构成新任务网络；如果备选卫星当前执行任务，则判断备选卫星在当前执行任务中是否可替代，如果可替代，则选用其它卫星作为原执行任务的工作卫星，该备选卫星在新执行任务中与其他卫星建立通信链路，构成新任务网络；如果不可替代，则维持现状，保持在当前任务网络中执行任务。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤七中，执行任务切换，包括步骤：步骤A，判断新任务的处理优先级是否高于当前执行任务，如果是则跳至步骤B，否则将新任务加入任务堆栈；步骤B，通过任务间切换方法进行新任务的选择；所述的任务间切换方法，包含如下步骤：步骤B.1，分析任务需求，判断当前卫星是否符合新任务需求，如果符合则跳至步骤B.2，否则将新任务从任务堆栈中删除，并跳至步骤C；步骤B.2，判断当前卫星在执行任务中是否可替代，如果可替代，则跳至步骤B.3，否则维持现状，跳至步骤D；步骤B.3，选用其它卫星作为原执行任务的工作卫星，并跳至步骤C；步骤C：当前卫星在新执行任务中与其他卫星建立通信链路，构成新任务网络；步骤D：在当前任务网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德勇，敖乃翔，顾洪健，陈东旭，师文喜，赵学义，王兵，郭静，
申请(专利权)人：新疆联海创智信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65