一种航天测运控装备任务执行质量评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种航天测运控装备任务执行质量评估方法及系统，其中评估方法包括：基于任务的实际跟踪时长、计划跟踪时长、跟踪失锁次数及其扣分值计算跟踪评分V1；基于单个通道实际接收时长、单个通道计划接收时长、任务总通道数、接收失锁次数及其扣分值计算数传评分V2；基于单个通道实际遥测时长、单个通道计划遥测时长、任务总通道数、遥测失锁次数及其扣分值计算遥测评分V3；基于接收中心指令条数、遥控发令条数和遥控小环误指令条数计算遥控评分V4；获取测量评分V5以及综合评分T。本发明专利技术极大简化了航天测运控装备任务执行质量评估模型，为任务能力的分析与提升、装备健康状态的评定奠定基础。态的评定奠定基础。态的评定奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种航天测运控装备任务执行质量评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及航天测运控任务装备领域，尤其涉及一种航天测运控装备任务执行质量评估方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，各类低、中、高轨卫星的测运控任务正在逐步增多，航天测运控装备数量和部署地点正在逐步增多，各个装备陆续出现了高密度的任务执行趋势。任何一个装备的停机维护维修，或者有一段时间失去运行能力，都将对整个航天测运控任务产生较大影响。通过对航天测运控装备各次任务执行质量的准确评估，不仅能够对每次任务的执行质量做出量化评价，辅助装备管理人员有效开展任务情况分析，而且能够通过长时间的任务执行质量评估，对航天测运控装备的质量深化管理、能力退化程度、健康趋势预测提供判断与决策依据。
[0003]装备任务执行质量评估除了对单一能力(遥测、遥控等)的评价外，也包括对综合能力的评价。当前对装备任务执行质量评估主要以定性判断和以简单的任务成败判断为主，多由经验丰富的装备管理员完成，缺乏有效的量化评判依据。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述问题和有效准确评估航天测运控装备任务执行质量的需求，本专利技术提出一种航天测运控装备任务执行质量评估方法及系统，在执行完成航天测运控装备任务后，能够依据任务中产生的各类数据，根据量化评估方法，对指定任务自动给出量化得分，进而提高评估效率，并能够利用长期的评估数据对装备运行情况进行深入分析。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种航天测运控装备任务执行质量评估方法，包括：
[0007]获取跟踪评分V1：基于任务的实际跟踪时长H
S
、计划跟踪时长H
L
、跟踪失锁次数m1及其扣分值F计算跟踪评分V1：
[0008][0009]获取数传评分V2：基于单个通道实际接收时长DT
S
、单个通道计划接收时长DT
L
、任务总通道数N、接收失锁次数m2及其扣分值F计算数传评分V2：
[0010][0011]获取遥测评分V3：基于单个通道实际遥测时长TM
S
、单个通道计划遥测时长TM
L
、任务总通道数N、遥测失锁次数m3及其扣分值F计算遥测评分V3：
[0012][0013]获取遥控评分V4：基于接收中心指令条数TC1、遥控发令条数TC2和遥控小环误指令条数TC3计算遥控评分V4：
[0014][0015]获取测量评分V5：获取各类测量数据序列，所述测量数据包括测距数据、方位角数据、俯仰角数据和速度数据；设置滑动平均窗口大小并对测量数据序列进行滑动平均，得到滑动平均后测量数据序列，分别将测量数据与滑动平均后测量数据相减得到残差数据序列，统计残差数据序列中满足性能指标的点数与总数据长度的占比作为各类测量数据的评分，设置各类测量数据在测量评分的权重，通过加权求和计算得到最终测量评分V5；
[0016]获取综合评分T：
[0017][0018]其中，K
i
表示评估维度是否在本次任务要求范围，K1、K2、K3、K4、K5分别对应跟踪、数传、遥测、遥控和测量这5个评估维度，若纳入评估范围，则K
i
为1，否则为0；W1、W2、W3、W4、W5分别为跟踪、数传、遥测、遥控和测量的权重值。
[0019]进一步地，所述获取测量评分V5包括以下步骤：
[0020]S501.获取测量数据序列，包括测距数据DR＝{dr1，dr2，
…
，dr
M
}、方位角数据DA＝{da1，da2，
…
，da
M
}、俯仰角数据DE＝{de1，de2，
…
，de
M
}、速度数据DV＝{dv1，dv2，
…
，dv
M
}，其中M为测量数据序列长度；
[0021]S502.设置滑动平均窗口大小为W，分别对测量数据序列进行滑动平均，得到滑动平均后测量数据序列，包括滑动平均后测距数据序列滑动平均后方位角数据序列滑动平均后俯仰角数据序列滑动平均后速度数据序列滑动平均处理过程如下式所示：
[0022][0023]其中，表示对W/2进行向下取整处理；
[0024]S503.以滑动平均后测量数据序列为基准，分别将测量数据与滑动平均后测量数
据相减，得到残差数据序列，包括测距残差数据序列ΔDR、方位角残差序列ΔDA、俯仰角残差序列ΔDE、速度残差序列ΔDV：
[0025][0026]S504.设置装备测量性能指标要求：测距σR、方位角σA，俯仰角σE，速度σV；统计测距、方位角、俯仰角、速度残差序列中满足性能指标的点数与总数据长度的占比作为各类测量数据的评分，分别为测距评分V
51
、方位角评分V
52
、俯仰角评分V
53
、速度评分V
54
：
[0027][0028]其中，length(
·
)表示对满足条件的序列进行计数；
[0029]S505.设置测距、方位角、俯仰角、速度在测量评分的权重分别为dW1、dW2、dW3、dW4，通过加权求和计算得到最终测量评分
[0030]进一步地，实际跟踪时长H
S
为跟踪锁定指示为锁定的总时间，计划跟踪时长H
L
为计划跟踪结束时间与计划开始跟踪时间的差值，跟踪失锁一次为从开始判断跟踪失锁到下一次稳定跟踪。
[0031]进一步地，单个通道实际接收时长DT
S
为数传锁定指示为帧同步锁定的总时间，单个通道计划接收时长DT
L
为计划接收结束时间与计划开始接收时间的差值，接收失锁一次为从开始判断接收失锁到下一次稳定接收。
[0032]进一步地，单个通道实际遥测时长TM
S
为遥测锁定指示为帧同步锁定的总时间，单个通道计划遥测时长TM
L
为计划遥测结束时间与计划开始遥测时间的差值，遥测失锁一次为从开始判断遥测失锁，到下一次稳定遥测。
[0033]一种航天测运控装备任务执行质量评估系统，包括：
[0034]跟踪评分计算模块，用于根据任务的实际跟踪时长H
S
、计划跟踪时长H
L
、跟踪失锁次数m1及其扣分值F计算跟踪评分V1：
[0035][0036]数传评分计算模块，用于根据单个通道实际接收时长DT
S
、单个通道计划接收时长DT
L
、任务总通道数N、接收失锁次数m2及其扣分值F计算数传评分V2：
[0037][0038]遥测评分计算模块，用于根据单个通道实际遥测时长TM
S
、单个通道计划遥测时长
TM
L
、任务总通道数N、遥测失锁次数m3及其扣分值F计算遥测评分V3：
[0039][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天测运控装备任务执行质量评估方法，其特征在于，包括：获取跟踪评分V1：基于任务的实际跟踪时长H
S
、计划跟踪时长H
L
、跟踪失锁次数m1及其扣分值F计算跟踪评分V1：获取数传评分V2：基于单个通道实际接收时长DT
S
、单个通道计划接收时长DT
L
、任务总通道数N、接收失锁次数m2及其扣分值F计算数传评分V2：获取遥测评分V3：基于单个通道实际遥测时长TM
S
、单个通道计划遥测时长TM
L
、任务总通道数N、遥测失锁次数m3及其扣分值F计算遥测评分V3：获取遥控评分V4：基于接收中心指令条数TC1、遥控发令条数TC2和遥控小环误指令条数TC3计算遥控评分V4：获取测量评分V5：获取各类测量数据序列，所述测量数据包括测距数据、方位角数据、俯仰角数据和速度数据；设置滑动平均窗口大小并对测量数据序列进行滑动平均，得到滑动平均后测量数据序列，分别将测量数据与滑动平均后测量数据相减得到残差数据序列，统计残差数据序列中满足性能指标的点数与总数据长度的占比作为各类测量数据的评分，设置各类测量数据在测量评分的权重，通过加权求和计算得到最终测量评分V5；获取综合评分T：其中，K
i
表示评估维度是否在本次任务要求范围，K1、K2、K3、K4、K5分别对应跟踪、数传、遥测、遥控和测量这5个评估维度，若纳入评估范围，则K
i
为1，否则为0；W1、W2、W3、W4、W5分别为跟踪、数传、遥测、遥控和测量的权重值。2.根据权利要求1所述的航天测运控装备任务执行质量评估方法，其特征在于，所述获取测量评分V5包括以下步骤：S501.获取测量数据序列，包括测距数据DR＝{dr1，dr2，
…
，dr
M
}、方位角数据DA＝{da1，da2，
…
，da
M
}、俯仰角数据DE＝{de1，de2，
…
，de
M
}、速度数据DV＝{dv1，dv2，
…
，dv
M
}，其中M为测量数据序列长度；S502.设置滑动平均窗口大小为W，分别对测量数据序列进行滑动平均，得到滑动平均后测量数据序列，包括滑动平均后测距数据序列滑动平均后方位角数据序列滑动
平均后俯仰角数据序列滑动平均后速度数据序列滑动平均处理过程如下式所示：其中，表示对W/2进行向下取整处理；S503.以滑动平均后测量数据序列为基准，分别将测量数据与滑动平均后测量数据相减，得到残差数据序列，包括测距残差数据序列ΔDR、方位角残差序列ΔDA、俯仰角残差序列ΔDE、速度残差序列ΔDV：S504.设置装备测量性能指标要求：测距σR、方位角σA，俯仰角σE，速度σV；统计测距、方位角、俯仰角、速度残差序列中满足性能指标的点数与总数据长度的占比作为各类测量数据的评分，分别为测距评分V
51
、方位角评分V
52
、俯仰角评分V
53
、速度评分V
54
：其中，length(
·
)表示对满足条件的序列进行计数；S505.设置测距、方位角、俯仰角、速度在测量评分的权重分别为dW1、dW2、dW3、dW4，通过加权求和计算得到最终测量评分3.根据权利要求1所述的航天测运控装备任务执行质量评估方法，其特征在于，实际跟踪时长H
S
为跟踪锁定指示为锁定的总时间，计划跟踪时长H
L
为计划跟踪结束时间与计划开始跟踪时间的差值，跟踪失锁一次为从开始判断跟踪失锁到下一次稳定跟踪。4.根据权利要求1所述的航天测运控装备任务执行质量评估方法，其特征在于，单个通道实际接收时长DT
S
为数传锁定指示为帧同步锁定的总时间，单个通道计划接收时长DT
L
为计划接收结束时间与计划开始接收时间的差值，接收失锁一次为从开始判断接收失锁到下一次稳定接收。5.根据权利要求1所述的航天测运控装备任务执行质量评估方法，其特征在于，单个通道实际遥测时长TM
S
为遥测锁定指示为帧同步锁定的总时间，单个通道计划遥测时长TM
L
为
计划遥测结束时间与计划开始遥测时间的差值，遥测失锁一次为从开始判断遥测失锁，到下一次稳定遥测。6.一种航天测运控装备任务执行质量评估系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶孙杰，缪霖，董浩，俞鸿波，沈宏静，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：