面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法及系统。该方法包括：受理应急任务a；查找与任务a有冲突的卫星载荷开机时段；假定星上最后一个载荷动作的关机时刻为T

【技术实现步骤摘要】
面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法及系统


[0001]本专利技术涉及遥感卫星
，特别是涉及一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法及系统。

技术介绍

[0002]随着卫星技术的不断进步以及用户对遥感数据需求的不断增多，对地观测卫星业已成为获取高时效性信息的重要平台。卫星任务规划是指在一定的时间周期内，根据用户提交的观测需求和星地资源状态，确定卫星观测和数据传输方案，生成卫星载荷控制指令，完成卫星操控。
[0003]在规划方案执行过程中，可能由于突发情况，如新受理有完成时限要求的观测需求或者执行紧急搜索任务，需要对已形成的方案进行调整。一般而言，卫星应急任务规划可以分为两种情形：一种是观测方案对应的载荷控制指令尚未上注到卫星；另一种则是在需要应急观测的时段，卫星已有载荷动作。前者只需对已有观测方案做出调整，无需考虑星上已安排载荷动作的执行问题；后者不仅需要对已有观测方案进行重规划，还需要更新星上已安排载荷动作，除考虑的约束更加复杂外，还应在较短时间内完成应急指令生成。
[0004]目前针对星上已安排任务的应急调整，需要操作人员借助专业辅助软件，在统筹考虑星上状态、载荷使用约束等因素后，制定相应型号卫星的应急规划方案，编制载荷控制指令，完成指令发控和数传计划调整。
[0005]现有运控模式是按照时间周期(一般为24小时)制定不同批次的任务规划方案，若在应急调整时出现跨批次调整的情况，需要人工判断星上状态，根据星上现有载荷控制指令序列设定应急调整的时间区间。
[0006]现有应急任务规划存在的弊端主要存在于以下三个方面：
[0007]1.自动化程度不高，需人工干预，导致从应急需求受理到载荷控制指令生成的全流程响应耗时较长，且调整成功与否依赖于操作员的经验与熟练度；
[0008]2.当前运控系统中，应急调整相关软件模块与型号卫星耦合度高，不同型号对应不同的软件模块，开发工作量大，重用性不高；
[0009]3.地面系统以规划方案生成结果作为应急调整的依据，不同的规划区间对应不同的规划批次，对于需要跨批次调整的情况不能精准设定重规划区间，需要人工判断。

技术实现思路

[0010]本专利技术要解决的技术问题是提供一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法及系统，能够自动化完成从应急需求受理到载荷控制指令生成的全流程。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法，所述方法包括：受理应急任务a；查找与任务a有冲突的卫星载荷开机时段；假定星上最后一个载荷动作的关机时刻为T
e
，判定重规划时间区间[T
s
，T
e
]；重新规划[T
s
，T
e
]区间内的卫星动作序列；根据应急任务性质，选取与应用场景相匹配的任务规划策略；根据任务规划
策略生成重规划方案；以重规划方案中指令删除时刻T
c
为时间后限，申请应急测控弧段；根据重规划方案，生成新的数传接收计划，取消T
c
时刻以后的数传计划，审批新的数传接收计划；根据重规划方案，生成含指令删除动作的载荷控制指令，并完成发控；由遥测数据判断应急指令上注与执行情况，更新地面系统所维护的卫星有效载荷开关机时间序列表。
[0012]在一些实施方式中，卫星执行任务a的载荷开机时刻为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。
[0013]在一些实施方式中，受理应急任务a，包括：若有多个应急任务，则将最早执行任务的载荷开机时刻设为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。
[0014]在一些实施方式中，卫星载荷开机时段包括：相机、数传的分系统的开机时段。
[0015]在一些实施方式中，开机时段b与任务a有冲突。
[0016]在一些实施方式中，a与b冲突的判断原则为：b对应的时段为[T
b1
,T
b2
]，当且仅当[T
a1
,T
a2
]∩[T
b1
,T
b2
]≠φ时，认定a与b冲突。
[0017]在一些实施方式中，任务规划策略包括：时效性优先、成像质量优先或者目标数量优先。
[0018]在一些实施方式中，T
s
取值为：若存在开机时段b与任务a冲突，T
s
取T
a1
与T
b1
中时间上的靠前者；若不存在与任务a冲突的开机时段，则T
s
＝T
a1
。
[0019]在一些实施方式中，T
c
的取值为：假定重规划方案中首动作的载荷开机时刻为T0，删除指令执行时间为t，则T
c
＝T0‑
t。
[0020]此外，本专利技术还提供了一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急系统，所述系统包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现根据前文所述的面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法。
[0021]采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：
[0022]1.方案所设计流程由应急需求受理触发，自行完成应急规划和指令生成，期间无需人员干预，从而缩短运行耗时，同时有效避免人员参与引发的误操作风险；
[0023]2.系统由应急需求受理与分析、敏捷卫星重规划、数传与测控资源管理和指令发控与遥测监视四个模块组成，通过采用模块化设计方法降低系统开发与工程实现的复杂度，功能模块间通过上下游调用完成应急流程，在出现故障时能够迅速定位问题，具有较强的鲁棒性。后两个模块具有通用性，除应急需求外也能够应用于常规需求保障；
[0024]3.系统根据实时遥测数据更新卫星载荷动作序列表，实现星地状态同步，进而完成卫星载荷控制闭环，使得载荷序列调整更为精准，应急规划以卫星载荷动作序列表为依据，不受规划批次和区间的限制，增强应急调整的灵活度。
附图说明
[0025]上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0026]图1是方法的流程时序图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实
施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]系统流程包含以下10个步骤：
[0029]1.受理应急任务a，假定卫星执行任务a的载荷开机时刻为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。若有多个应急任务，则将最早执行任务(假定为a)的载荷开机时刻设为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。
[0030]2.查找与任务a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法，其特征在于，包括：受理应急任务a；查找与任务a有冲突的卫星载荷开机时段；假定星上最后一个载荷动作的关机时刻为T
e
，判定重规划时间区间[T
s
，T
e
]；重新规划[T
s
，T
e
]区间内的卫星动作序列；根据应急任务性质，选取与应用场景相匹配的任务规划策略；根据任务规划策略生成重规划方案；以重规划方案中指令删除时刻T
c
为时间后限，申请应急测控弧段；根据重规划方案，生成新的数传接收计划，取消T
c
时刻以后的数传计划，审批新的数传接收计划；根据重规划方案，生成含指令删除动作的载荷控制指令，并完成发控；由遥测数据判断应急指令上注与执行情况，更新地面系统所维护的卫星有效载荷开关机时间序列表。2.根据权利要求1所述的面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法，其特征在于，卫星执行任务a的载荷开机时刻为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。3.根据权利要求2所述的面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法，其特征在于，受理应急任务a，包括：若有多个应急任务，则将最早执行任务的载荷开机时刻设为T
a1
，载荷关机时刻设为T
a2
。4.根据权利要求1所述的面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法，其特征在于，卫星载荷开机时段包括：相机、数传的分系统的开机时段。5.根据权利要求4所述的面向任务驱动的遥感卫星动态应急方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宇栋，王鹏，张蔚，马航，周敬博，刘先锋，尹嘉昭，王剑锋，石乾乾，姚海贝，
申请(专利权)人：北京市遥感信息研究所，
类型：发明
国别省市：