【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遥感卫星运行控制，特别是指一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法，可用于遥感卫星地面站资源的优化配置等应用场景。
技术介绍
1、随着航天事业的发展，卫星数量不断增加，卫星通信系统中的地面站数量不断增加。这就使得地面站之间的资源竞争愈发激烈。在同一时刻，该地面资源只能为一颗卫星提供服务，而在卫星通信系统中，多颗卫星的过境时间窗口往往存在交叉，这就要求地面站之间在过境时间窗口交叉时，进行时间资源协调，避免资源浪费和冲突。如何在有限的资源条件下，使地面站资源得到优化配置，实现设备的最优调度，从而使地面站资源发挥最大的效益，最大限度满足卫星任务的需要，已成为一个亟待解决的问题。
2、为了充分利用地面站资源，采用动态调度策略，根据卫星任务的需求和地面站的资源情况，合理安排地面站的调度。采用关联分析方法，对地面站资源的历史使用情况进行分析，得出观测区域、观测时段、卫星代号和地面站资源之间的匹配规则。依据这些规则，对新的观测任务，分配更合理的地面站资源。
技术实现思路
1、为了对地面站资源进行合理配置，最大限度的发挥地面站资源的优势，本专利技术提供一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法。
2、本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法，包括以下步骤：
4、s1：采用gis标绘观测区域，将观测区域网格划分并进行编码，将观测任务的观测区域替换为网格编码；
5、s2：采用关联分析方法，对历史地
6、s3：针对新的观测任务的观测区域和观测时间，利用轨道空间算法计算观测任务的候选卫星列表，得到侦察元任务信息，包括观测区域、观测时段和观测卫星；
7、s4：结合历史数据，统计每个观测区域的监测卫星情况，对s3计算的候选卫星进行过滤，去除观测区域从未使用过的卫星；
8、s5：利用s2得到的配置规则，给卫星配置合适的地面站资源。
9、进一步的，所述s2具体包括以下步骤：
10、s21：将历史观测任务和任务跟踪计划信息进行关联，从观测时间字段提取时段信息，得到观测时段、观测区域、卫星代号、地面站代号和接收时段信息，并将地面站代号和接收时段拼接成一个字段，作为关联分析的目标字段，得到用于关联分析的宽表数据；
11、s22：对四个不同类型字段的所有取值从1开始进行统一编码，将数据转换为编码进行存储；
12、s23：遍历数据，计算所有取值出现的次数，并根据最小支持度对数据进行过滤，得到频繁1项集；
13、s24：对频繁1项集按照取值出现的次数进行降序排列，记录每个取值的排名和出现的次数，并按取值升序排序，然后根据原数据与排名之间的映射关系将数据替换为排名，且每组数据按照排名升序进行存储；
14、s25：根据s24排序后的数据构建fp-tree条件树，从根节点到叶节点为一条记录，在每个节点记录从根节点到当前节点的数据出现的次数；
15、s26：根据设置的最小支持度，从fp-tree条件树中挖掘频繁项集；
16、s27：将频繁项集中的地面站信息作为结果项，观测区域、观测时段和观测卫星作为条件项，计算规则的置信度，并根据最小置信度进行规则过滤，生成地面站资源的配置规则。
17、进一步的，所述s5具体包括以下步骤：
18、s51：设定观测任务集合t＝{t1，t2，...，tl}，集合中的任务按观测时间升序排列，根据观测任务的观测区域、观测时间和配置的卫星，利用s2得到的配置规则为每个任务计算出最匹配的地面站候选集d＝{d1，d2，...，dl}，任务ti的地面站候选集为di＝{di1，di2，...，dim，...}；其中，某个候选地面站dim包含地面站名称和任务所需的接收时段信息，l为观测任务个数，1≤i≤l；
19、s52：针对每个任务的地面站候选集，统计每个地面站不同时段可能分配的任务列表，其中地面站dim可能分配的任务集为tim＝{t1，t2，...，th}，按照任务的开始时间升序排列，其中1≤h≤l；
20、s53：对每个地面站进行如下的判断，直到匹配到合适的地面站资源：
21、s531：如果候选地面站dim中只有一个任务，即|tim|＝1，则将地面站资源dim分配给任务ti，并从dim的任务集中将ti移除；其中，|tim|表示可能分配给地面站dim的任务个数；
22、s532：如果|dim|>1，在集合tim＝{t1，t2，...，th}中，只跟ti后面的任务进行比较：
23、1)如果任务ti的结束时间小于等于后面任务tj的开始时间，即ti.end≤tj.start，说明任务ti和任务tj的使用时间不冲突，则将地面站资源dim分配给任务ti；
24、2)如果任务ti的结束时间大于后面任务tj的开始时间，即ti.end>tj.start，说明两个任务的观察时间有冲突，则在地面站候选集中找到任务tj的地面站候选集dj；
25、如果|di|＝1并且|dj|＝1，说明任务ti和任务tj都只有同一个候选地面站，根据二者的任务重要性以及所匹配的规则的置信度和支持度，将地面站资源dim优先分配给重要性高的、置信度高的且支持度高的任务，并将任务ti和tj从地面站dim的任务列表中移除；其中，|di|表示任务ti的候选地面站资源个数，|dj|表示任务tj的候选地面站资源个数；
26、如果|di|＝1并且|dj|>1，则将地面站资源dim分配给任务ti；
27、如果|di|>1并且|dj|＝1，则将地面站资源dim分配给任务tj；
28、如果|di|>1并且|dj|>1，则比较两个地面站资源满足的关联规则的规则长度、置信度和支持度，按照规则长度降序、置信度降序和支持度降序的规则分配地面站资源；
29、s533：如果任务ti在地面站候选集di中没有匹配到合适的资源，则等到其他任务分配好资源之后，将空闲的地面站资源按照利用率排序，选择利用率最低的地面站分配给任务ti。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
31、本专利技术基于历史卫星地面站资源配置数据，采用关联分析算法自动提取卫星和地面站匹配的规则，从而给出了候选地面站资源，以便从中选择合适的地面站进行分配，不仅节省了卫星地面站资源匹配所需的人力，而且使得资源的分配更加合理，避免资源的浪费。
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1.一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于关联分析的卫星地面站资源配置生成方法，其特征在于，所述S2具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法，其特征在于，所述S5具体包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于关联分析的卫星地面站资源配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于关联分析的卫星地面站资源配置生成方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，付伟，安阳，林晓勇，贾洪志，高朝晖，黄瑞，余鹏奇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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