【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星数字仿真，尤其涉及一种卫星测控仿真方法及系统。
技术介绍
1、现有技术中，cn116306039a公开了一种卫星测控分系统全数字仿真平台，包括仿真系统和硬件层，硬件层用于支撑仿真系统运行，仿真系统用于对卫星测控分系统进行全数字仿真，仿真系统包括：数据层，为仿真系统的仿真运算提供数据；业务服务层，为卫星测控平台和星地测控链路提供可视化场景、通视和约束条件；业务应用层，进行卫星测控分系统仿真应用。
2、综上，现有技术虽然能够实现卫星测控的仿真，但无法根据测控需求调整仿真策略，因此需要一种方案解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种卫星测控仿真方法及系统，至少能解决现有技术中存在的部分问题。
2、本专利技术实施例的第一方面，提供一种卫星测控仿真方法，包括：
3、获取测控资源，遍历所述测控资源并确定每个测控资源对应的空闲时间窗口，确定所述空闲时间窗口的长度，结合中低轨卫星对所述测控资源的占用负载和最大占用负载，生成测控资源列表；
4、基于所述测控资源列表，对当前卫星的测控需求进行分析，基于测控数据的有效时间和传输时间确定测控需求的数据时效性，基于测控数据返回频率和地面站天线的接收频段确定信道一致性需求，基于信息数据量需求和数据传输速度确定所述卫星的最小数传时间，将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标；
5、基于所述测控优化目标，通过预
6、在一种可选的实施方式中，
7、所述获取测控资源，遍历所述测控资源并确定每个测控资源对应的空闲时间窗口，确定所述空闲时间窗口的长度，结合中低轨卫星对所述测控资源的占用负载和最大占用负载，生成测控资源列表包括：
8、获取当前可用的测控资源，通过查询数据库遍历所述测控资源，对于每个测控资源，获取当前测控资源的占用状态和占用计划，通过分析已经安排的任务以及当前占用情况确定空闲时间窗口，根据所述空闲时间窗口的开始时间和结束时间确定所述空闲时间窗口的长度；
9、对于每个测控资源，通过获取对中低轨卫星对测控资源的频率和波段以及带宽需求，确定不同中低轨卫星对应的占用负载和最大占用负载；
10、初始化一个空集合，将所述测控资源和所述测控资源对应的空闲时间窗口，占用负载添加至所述空集合中，生成测控资源列表。
11、在一种可选的实施方式中，
12、所述基于所述测控资源列表，对当前卫星的测控需求进行分析，基于测控数据的有效时间和传输时间确定测控需求的数据时效性，基于测控数据返回频率和地面站天线的接收频段确定信道一致性需求，基于信息数据量需求和数据传输速度确定所述卫星的最小数传时间，将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标包括：
13、获取所述测控资源列表和当前卫星的测控需求，包括数据时效性要求，信道一致性需求和信息数据量需求；
14、基于测控数据的有效时间和卫星到达地面站的传输时间，分析测控数据的时效性需求，基于测控数据的返回频率和所述地面站天线的接收频段，结合数据通信的最低质量要求，确定信道一致性需求，基于地面站的信息数据量需求和卫星对所述测控数据的数据传输速度，计算卫星的最小数传时间；
15、将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标。
16、在一种可选的实施方式中，
17、所述将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标如下公式所示：
18、；
19、其中， x ij是二进制变量，表示任务 i是否分配到信道 j上， tw ij表示任务 i在信道 j上的传输时长， p ij表示任务 i在信道 j上的功率， tw sp表示与任务调度相关的调度时长， n表示任务总数， m表示信道总数， md 1是第一优化目标，表示任务总传输时长， md 2是第二优化目标，表示任务的总传输功耗， md 3是第三优化目标，表示任务的总时效性。
20、在一种可选的实施方式中，
21、所述基于所述测控优化目标，通过预设的多目标优化算法生成初始萤火虫群体，对于所述初始萤火虫群体中的每个个体，计算相对亮度并基于所述相对亮度更新位置，通过基于冲突系数的序列交叉算子生成子代萤火虫，重复生成直至达到预设迭代次数，选择最优个体作为最优解，得到卫星测控需求包括：
22、基于所述测控优化目标，通过预设的多目标优化算法生成初始萤火虫群体并确定所述初始萤火虫群体中个体的数量，最大迭代次数和萤火虫个体的光强度衰减系数及吸引度，并随机为每个萤火虫分配位置，其中，每个萤火虫表示一个测控优化目标对应的解；
23、对于所述初始萤火虫群体中的每个个体，基于在目标函数上的表现确定相对亮度，基于所述相对亮度进行两两对比，具有更高相对亮度值的个体保持位置不变，具有更低相对亮度值的个体向具有更高相对亮度值的个体移动，更新每个个体的位置，并基于帕累托支配进行评估，对于每个未被支配的个体，计算对应的适应度值；
24、基于每个个体对应的适应度值，通过基于冲突系数的序列交叉算子生成子代萤火虫并重复评估个体性能，重复生成直至达到预设的迭代次数，在最终的萤火虫群体中选择最优个体作为最优解，得到所述卫星测控需求。
25、在一种可选的实施方式中，
26、所述基于每个个体对应的适应度值，通过基于冲突系数的序列交叉算子生成子代萤火虫包括：
27、对于每个未被支配的个体，分别计算对应的适应度值并将所述适应度值进行降序排列，选择前两个适应度值对应的萤火虫个体，分别作为父染色体和母染色体；
28、对于所述父染色体，读取每个基因的冲突系数并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.卫星测控仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取测控资源，遍历所述测控资源并确定每个测控资源对应的空闲时间窗口，确定所述空闲时间窗口的长度，结合中低轨卫星对所述测控资源的占用负载和最大占用负载，生成测控资源列表包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述测控资源列表，对当前卫星的测控需求进行分析，基于测控数据的有效时间和传输时间确定测控需求的数据时效性，基于测控数据返回频率和地面站天线的接收频段确定信道一致性需求，基于信息数据量需求和数据传输速度确定所述卫星的最小数传时间，将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标如下公式所示：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述测控优化目标，通过预设的多目标优化算法生成初始萤火虫群体，对于所述初始萤火虫群体中的每个个体，计算相对亮度
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于每个个体对应的适应度值，通过基于冲突系数的序列交叉算子生成子代萤火虫包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，读取每个基因的冲突系数并计算所述父染色体中所有基因的冲突系数总和，计算每个基因的适应度比例如下公式所示：
8.卫星测控仿真系统，用于实现前述权利要求1-7中任一项所述的卫星测控仿真方法，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.卫星测控仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取测控资源，遍历所述测控资源并确定每个测控资源对应的空闲时间窗口，确定所述空闲时间窗口的长度，结合中低轨卫星对所述测控资源的占用负载和最大占用负载，生成测控资源列表包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述测控资源列表，对当前卫星的测控需求进行分析，基于测控数据的有效时间和传输时间确定测控需求的数据时效性，基于测控数据返回频率和地面站天线的接收频段确定信道一致性需求，基于信息数据量需求和数据传输速度确定所述卫星的最小数传时间，将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述数据时效性和所述信道一致性以及所述最小数传时间作为子优化目标，综合生成测控优化目标如下公式所示：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：党程程，董星利，李亚蒸，杨瑞，石娜，高林，段梦，冉凯，田郑书媛，
申请(专利权)人：西安衍舆航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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