【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天器运行演示，具体涉及一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统及方法。
技术介绍
1、传统的对地遥感卫星，采用正常对地飞行或是滚动方向侧摆一定角度的偏置姿态工作，成像或是数传姿态固定且模式比较单一，卫星动作简单，任务执行评估容易。而敏捷卫星与传统卫星相比具有俯仰、滚动、偏航三轴姿态机动能力，且具有机动同时成像和数传的模式，姿态变化复杂且模式多样，在卫星的任务论证和测试过程中，对于卫星运行的实际飞行姿态、载荷指向、地面目标的空间关系等，人员无法直观想象和判读目标任务是否正确执行，载荷指向是否与目标位置一致，回放任务是否对准地面站，传统的基于数据、列表或是曲线的判读何无法满足需求，需要具备三维场景对敏捷任务直观演示并评估。
2、近几年来敏捷机动卫星得到了快速发展，但是在敏捷卫星演示评估方面研究较少，普遍还是传统的曲线以及数据显示，无法看到不同姿态下或是姿态变化情况下的载荷观测区域是否是任务目标区域，不适用于敏捷卫星这样复杂任务的判读，缺少整星任务层面的执行评估功能。常见三维是基于姿态稳定控制的实时仿真验证及三维演示方法，也仅是控制分系统级别稳态姿态的三维演示，并且没有整星级任务执行的演示及评估功能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统及方法，能够适用于敏捷卫星，实现针对敏捷卫星的规划、测试执行和验证评估。
2、一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统，包括：任务规划数据获取模块、任务目标绘制
3、任务规划数据获取模块，从任务规划系统获取任务规划信息并发送给任务目标绘制模块、任务评估模块和数据存储模块；任务目标绘制模块，根据任务规划信息生成绘制信息发送给三维显示模块；
4、整星遥测数据订阅模块，从整星测试系统获取实时整星遥测信息并发送给遥感数据预处理模块、任务评估模块和数据存储模块；
5、遥测数据预处理模块，对实时整星遥测信息进行预处理生成三维组件绘制信息并发送给三维显示模块；
6、三维显示模块，根据绘制信息和三维组件绘制信息生成三维显示数据并发送任务评估模块；
7、任务评估模块，根据任务规划信息、实时整星遥测信息和三维显示数据生成任务评估信息；
8、数据存储模块，存储任务规划信息、实时整星遥测信息和任务评估信息。
9、进一步地，所述任务规划信息，包括成像任务和回放任务，以txt数据内容格式存储，其中成像任务包括：任务编号、卫星起始位置信息、卫星结束位置信息、幅宽和成像时段，回放任务包括：任务编号、回放时段、天线双轴转动角度。
10、进一步地，所述三维显示模块，三维显示的内容包括：卫星运行过程、卫星任务执行过程和卫星的控制力矩陀螺群的运行状态。
11、进一步地，所述任务评估信息的生成，包括：
12、(1)根据实时整星遥测信息，找出其中无法执行的任务或运行故障并生成报警信息；
13、(2)设定对地数传误差，根据任务规划信息和实时整星遥测信息计算数传天线任务规划转角角度与数传天线实际转动角度的差值的绝对值，判断差值是否小于对地数传误差，若小于则评价对地数传任务执行正确，否则评价对地数传任务执行错误；
14、(3)设定中继数传误差，根据任务规划信息和实时整星遥测信息计算中继天线任务规划转角角度与中继天线实际转动角度的差值的绝对值，判断差值是否小于中继数传误差，若小于则评价中继数传任务执行正确，否则评价中继数传任务执行错误；
15、(4)设定成像位置误差，根据任务规划信息和实时整星遥测信息，计算实际成像区域与规划成像区域的位置误差绝对值，判断位置误差绝对值是否小于成像位置误差，若小于则评价成像任务执行正确，否则成像任务执行错误。
16、进一步地，所述运行故障，包括：陀螺故障、星敏故障和gps故障。
17、一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估方法，包括如下步骤：
18、步骤一、任务规划数据获取模块从任务规划系统中获取任务规划信息，发送给任务评估模块、任务目标绘制模块和数据存储模块；
19、步骤二、任务目标绘制模块解析任务规划信息获取绘制信息发送给三维显示模块；
20、步骤三、整星遥测数据订阅模块从整星测试系统获取遥测服务器的实时整星遥测数据并发送给任务评估模块、遥测数据预处理模块和数据存储模块；
21、步骤四、遥测数据预处理模块对实时整星遥测信息进行预处理生成三维组件绘制信息并发送给三维显示模块，三维显示模块根据任务目标绘制模块和遥测数据预处理模块发送的绘制信息生成三维显示信息并进行整星运行三维显示、对地数据传输任务显示、对中继数据传输任务显示和卫星工作数据显示，并将三维显示信息发送给任务评估模块；
22、步骤五、任务评估模块根据任务规划信息、实时整星遥测信息和三维显示信息进行任务评估，生成评估结果并发送数据存储模块。
23、进一步地，所述遥测数据预处理模块对实时整星遥测信息进行预处理，包括：
24、(1)对实时整星遥测信息按照统一时间基准、插值，剔除重复数据；
25、(2)以配置表的形式，将实时整星遥测信息中的数据与对应三维组件绑定。
26、有益效果：
27、第一、本专利技术提出一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统，相比于现有航天器的现有的传统的曲线、数据和列表展示形式而言，通过三维展示的方式展示并将相关数据发送评估系统，这样的评估方式更具有直观性和可视性；
28、第二、本系统与任务规划系统、整星测试系统连接，从中获取相应的数据并进行分析与处理，并且其中的任务评估主要是依据任务规划数据和实时整星测试数据获取相应的信息，并且判读出成像任务执行偏差、天线指向地面站偏差等，实现任务规划-测试执行-评估的闭环；
29、第三、本专利技术中的三维显示模块，除了卫星整星系统的三维演示功能外，还具备敏捷卫星关键执行部件控制力矩陀螺群系统的三维演示功能，能直观展示控制力矩陀螺的动作状态，直观监视和判读其工作状态，本系统所覆盖的内容更为全面。
30、第四、本专利技术提出的方法，三维显示能够直接实现卫星运行状态和设计状态展示，能够为多种数据提供分析基础，因此本系统的可扩展性强，且数据展示更加直观，可读性强，操作简单，容易复刻。
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1.一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统，与任务规划系统和整星测试系统连接，其特征在于，包括：任务规划数据获取模块、任务目标绘制模块、整星遥测数据订阅模块、遥测数据预处理模块、三维显示模块、任务评估模块和数据存储模块；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述任务规划信息，包括成像任务和回放任务，以txt数据内容格式存储，其中成像任务包括：任务编号、卫星起始位置信息、卫星结束位置信息、幅宽和成像时段，回放任务包括：任务编号、回放时段和天线双轴转动角度。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维显示模块，三维显示的内容包括：卫星运行过程、卫星任务执行过程和卫星的控制力矩陀螺群的运行状态。
4.如权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述任务评估信息的生成，包括：
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述运行故障，包括：陀螺故障、星敏故障和GPS故障。
6.一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任意一项所述系统实现评估，包括如下步骤：
7.如权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维显示的敏捷卫星任务执行评估系统，与任务规划系统和整星测试系统连接，其特征在于，包括：任务规划数据获取模块、任务目标绘制模块、整星遥测数据订阅模块、遥测数据预处理模块、三维显示模块、任务评估模块和数据存储模块；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述任务规划信息，包括成像任务和回放任务，以txt数据内容格式存储，其中成像任务包括：任务编号、卫星起始位置信息、卫星结束位置信息、幅宽和成像时段，回放任务包括：任务编号、回放时段和天线双轴转动角度。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜洋，王跃，户钰，肖梦菡，于龙江，余婧，李雨廷，修义，凌琼，范立佳，汪精华，杨文涛，关宏，高阳，高洪涛，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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