一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法技术

本发明专利技术公开了一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，该方法包括：通过统计分析历史卫星资源使用数据，自学习获取资源使用概率模型，基于资源使用概率模型进行接收资源预分配，在系统运行中不断对资源使用概率模型进行自适应更新。本发明专利技术采用资源使用概率模型进行各卫星接收资源需求预测，据此进行接收资源预规划，改变了目前需等待所有卫星任务下达之后才能进行接收资源预规划的现状，提高了资源规划效率，剥离了单星任务规划的耦合性，为各卫星分布式异步任务规划模式建立基础。

A Pre-planning Method for Satellite Data Receiving Resources Based on Statistical Learning

The invention discloses a method of resource pre-planning for satellite data reception based on statistical learning, which includes: statistical analysis of historical satellite resource utilization data, self-learning acquisition of resource utilization probability model, pre-allocation of receiving resources based on resource utilization probability model, and continuous self-adapting updating of resource utilization probability model in system operation. The invention adopts the resource utilization probability model to forecast the demand for receiving resources of each satellite, and carries out the pre-planning of receiving resources accordingly, which changes the current situation that the pre-planning of receiving resources can only be carried out after all the satellite missions are delivered, improves the efficiency of resource planning, strips off the coupling of single-satellite mission planning, and establishes the foundation for the distributed asynchronous mission planning mode of each satellite.

【技术实现步骤摘要】
一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法
本专利技术涉及航天地面系统运控领域，是基于各卫星历史资源使用情况预测当前资源使用需求的卫星数据接收资源预规划方法，适用于在卫星所有任务下达之前预先进行地面站接收资源分配，可解决各卫星接收资源使用冲突，剥离单星任务规划的耦合性，为各卫星分布式异步任务规划模式建立基础。
技术介绍
现有的遥感卫星运控系统，多为以天为周期批处理集中式的多星多站综合任务规划方式，必须等待所有卫星任务都受理完成后才能执行综合任务规划，有些虽然能够进行接收资源预规划，之后进行单星分布式任务规划，但是接收资源预规划的前提也是已受理的卫星任务，依据卫星任务对接收资源的需求进行接收资源预规划。这种接收资源使用模式虽然能够有效地解决各卫星接收资源使用冲突，实现接收资源的优化分配。当在接收资源由一个部门统管情况下，接收资源管理部门需要面向不同的资源使用部门，各部门各卫星任务规划周期不同，无法严格按照卫星任务需求进行精确的资源分配。因此接收资源的分配必须根据各卫星历史资源需求情况进行预测，再根据当天的实际任务情况进行微调。由于各卫星载荷的任务承载能力依据卫星设计指标与使用约束基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对所有卫星寿命期的历史数据进行统计分析，通过统计学习获得资源使用概率模型；(2)按照卫星与地面站天线数传能力匹配关系与可见时间窗口冲突情况进行卫星与地面站天线可见时间窗口分组；(3)不存在冲突的时间窗口，直接分配给可接收的卫星；(4)对于冲突的可见时间窗口集，按照资源预留比例随机抽取部分可见时间窗口集进行资源预留，并依据近期重大保障任务需求或特殊任务需求对剩余的可见时间窗口集进行特定任务优先预分配；(5)针对步骤(4)处理完成后剩余的可见时间窗口集分别按照资源使用概率模型进行资源冲突消解；(6)基于资源均衡使用原...

【技术特征摘要】
1.一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对所有卫星寿命期的历史数据进行统计分析，通过统计学习获得资源使用概率模型；(2)按照卫星与地面站天线数传能力匹配关系与可见时间窗口冲突情况进行卫星与地面站天线可见时间窗口分组；(3)不存在冲突的时间窗口，直接分配给可接收的卫星；(4)对于冲突的可见时间窗口集，按照资源预留比例随机抽取部分可见时间窗口集进行资源预留，并依据近期重大保障任务需求或特殊任务需求对剩余的可见时间窗口集进行特定任务优先预分配；(5)针对步骤(4)处理完成后剩余的可见时间窗口集分别按照资源使用概率模型进行资源冲突消解；(6)基于资源均衡使用原则与各卫星资源满足度均衡原则，对已分配的所有可见时间窗口进行整体微调；(7)在预分配接收资源的基础上，各卫星任务规划过程中根据任务满足情况申请预留的可见时间窗口；根据应急任务需求在所有未使用的可见时间窗口范围内申请满足任务需求的可见时间窗口；(8)根据各卫星最终的数据接收计划定期自适应更新资源使用概率模型；返回步骤(2)。2.根据权利要求1所述的一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，其特征在于，步骤(1)具体为：收集所有卫星寿命期的历史数据接收计划，剔除无效数据后统计分析各卫星在一个回归周期内每天使用的接收资源窗口平均数量、窗口平均间隔时间、各窗口使用概率、资源窗口关联使用情况以及各卫星地面站使用偏好，形成资源使用概率模型。3.根据权利要求1所述的一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，其特征在于，步骤(2)具体为：首先计算各卫星与各地面站天线可见时间窗口，依据卫星与地面站天线数传能力匹配关系进行窗口初步过滤，按照可见时间窗口的时间冲突情况将所有的可见时间窗口进行分组，分为多组冲突的可见时间窗口集。4.根据权利要求1所述的一种基于统计学习的卫星数据接收资源预规划方法，其特征在于，步骤(5)具体为：选取一组可见时间窗口集，若该组窗口集中有窗口为其他已分配窗口的关联使用窗口，则将该窗口进行分配，可见时间窗口集中与其冲突的其他窗口被锁定；若该组可...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓丽，白晶，高朝晖，冯阳，孔庆玲，彭会湘，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13