【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天器自主任务管理领域，具体涉及一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统。
技术介绍
1、随着航天器控制器和执行器性能的飞速提升，机动能由单轴侧摆向三轴机动发展，任务模式也由原来的对地稳态观测转向一轨内多区域成像、多角度成像、拼幅成像、动中成像等多模式发展。为了更好的面向用户和应用需求，更好的匹配灵活多样的敏捷成像模式，考虑星载计算机的资源和计算能力，通常采用星地一体的任务规划管理系统，但是目前针对是多种成像模式的任务规划算法已经相对成熟，科研院所和高校已经很多理论研究，但是对于实际的卫星应用中，具体的星地任务接口系统设计，目前没有公开发表的文献可查。
2、以往传统卫星，星地接口系统是指令序列形式，是面向操控层面的，无法直观看出任务是什么，信息可读性不强。地面操作人员根据任务先计算分解出一系列按时间排列的指令序列，通常一个任务需要几十条指令，数据块复杂；且对于不同的工作模式或是任务类型，对应不同的指令模板，导致一颗卫星对应的指令模板数量多达十几种，尤其针对成像模式和任务数量多的敏捷卫星，传统的指令模板方式过于复杂，指令数量多耦合性强，星地链路资源需求大，这种指令的星地任务接口系统形式在操控性等方面明显不足，工作量大且容易出错。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统，将整个任务规划和管理执行过程合理切分，元任务去除了复杂严密的时序关系、简化星地接口形式、减轻上行链路负担，实现多任务数多模式的任务需求，在易操控的
2、一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统，包括：地面自主任务管理子系统，星地接口子系统和星上自主任务管理子系统；
3、将星地一体自主管理系统分为目标层、任务层、元任务层、动作层和指令层，地面自主任务管理子系统作为目标层和任务层，星地接口子系统作为元任务层，星上自主任务管理系统作为动作层和指令层；
4、地面自主任务管理子系统，生成成像任务摘要信息、成像任务代号信息、成像任务信息、成像载荷参数信息、在轨处理信息、回放任务代号信息、回放任务信息、回放参数信息、对地数传弧段信息和对中继数传弧段信息并发送给星地接口子系统；
5、星地接口子系统，以元任务为星地接口，接收地面自主任务管理子系统传递的信息生成成像元任务或回放元任务，然后发送元任务给星上自主任务管理系统；
6、星上自主任务管理系统，接收星地接口子系统发送的元任务并解析执行。
7、进一步地，所述生成成像元或回放元任务，包括：
8、所述星地接口子系统生成成像元任务时，接收的信息包括：成像任务摘要信息、成像任务代号信息、成像任务信息、成像载荷参数信息和在轨处理信息；
9、所述成像元任务包括：成像元任务代号、成像元任务信息、成像载荷参数信息和在轨处理信息；
10、所述星地接口子系统生成回放元任务时，接收的信息包括：回放任务代号信息、回放元任务信息、回放参数信息、对地数传弧段信息和对中继数传弧段信息；
11、所述回放元任务，包括：回放元任务代号、回放元任务信息和回放参数信息。
12、进一步地，所述成像任务信息，包括：元任务优先级、成像工作模式、成像任务类型、成像时段、任务起始点位置、任务起始点卫星姿态和任务结束点位置。
13、进一步地，所述成像载荷参数信息，包括：相机积分成像时间，相机积分级数和相机增益。
14、进一步地，所述在轨处理信息，包括：在轨处理模式、区域提取选定区域中心位置和大小。
15、进一步地，回放任务信息，包括：元任务优先级、回放元任务类型、回放时段和地面站或中继星的编号。
16、进一步地，所述回放参数信息，包括：天线控制模式、传输速率、回放姿态和回放方式。
17、有益效果：
18、第一、本专利技术提出一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统，以元任务作为星地任务之间的接口，提出用两种元任务模块生成对应的元任务，相比于传统星地接口系统，其使用的是面向操控层面的指令序列，元任务面向任务层面，可读性更强。
19、第二、本专利技术中提出两种元任务，成像元任务包括成像元任务代号、成像元任务信息、载荷参数信息和在轨处理信息，回放元任务包括回放元任务代号、回放元任务信息和回放参数信息，相比于传统的模式元任务的内容清晰简洁、无各分系统之间的时序耦合关系，不易出错，可满足敏捷卫星多任务数多模式的应用需求。
20、第三、成像元任务中包含成像元任务信息，其中包括元任务优先级、成像工作模式、成像任务类型的信息，能够控制成像系统的工作模式，用一种成像元任务替代了原有的多种成像模式的多个指令模板，通用性和扩展性更强。
21、第四、回放元任务的回放元任务信息中包括元任务优先级、回放元任务类型、回放时段和地面站或中继星的编号，可以支持设置回放任务类型，用一种元任务替代了原有的多种回放模式对应的多个指令模板，通用性和扩展性更强。
22、第五、本系统结构简单，仅用两个模块即可完成相应的功能需求，实现简单，经济效益好。
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1.一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统，其特征在于，包括：地面自主任务管理子系统，星地接口子系统和星上自主任务管理子系统；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生成成像元任务或回放元任务所述星地接口子系统生成成像元任务时，接收的信息包括：成像任务摘要信息、成像任务代号信息、成像任务信息、成像载荷参数信息和在轨处理信息；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成像任务信息，包括：元任务优先级、成像目标位置、成像工作模式、成像任务类型、成像时段、任务起始点位置、任务起始点卫星姿态和任务结束点位置。
4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述成像载荷参数信息，包括：相机积分成像时间、相机积分级数和相机增益。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述在轨处理信息，包括：在轨处理模式、区域提取所选定区域的中心位置和大小。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，回放任务信息，包括：元任务优先级、回放元任务类型、回放时段和地面站或中继星的编号。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述回
...【技术特征摘要】
1.一种基于元任务的星地一体自主任务管理系统，其特征在于，包括：地面自主任务管理子系统，星地接口子系统和星上自主任务管理子系统；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生成成像元任务或回放元任务所述星地接口子系统生成成像元任务时，接收的信息包括：成像任务摘要信息、成像任务代号信息、成像任务信息、成像载荷参数信息和在轨处理信息；
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述成像任务信息，包括：元任务优先级、成像目标位置、成像工作模式、成像任务类型、成像时段、任务起始点位置、任务起始点卫星姿态和任...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜洋，于龙江，杨文涛，王跃，余婧，李雨廷，肖梦菡，凌琼，范立佳，陈曦，王家炜，高阳，刘亚利，王凯鑫，
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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