【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航天技术中卫星，具体涉及一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法、介质及设备。
技术介绍
1、随着航天科技的发展，遥感卫星应用系统逐渐成熟并成为社会不可缺少的组成部分，其在气象监测、资源普查、海洋监视、环境与灾害预警、情报侦察以及作战信息支援等方面，具有地面系统不可比拟的优势。遥感卫星应用系统在发展早期主要采用单星管理模式，即依赖单颗星完成测绘、遥感等数据的采集和传输。鉴于遥感卫星大部分部署于低地球轨道、运动规律固定、覆盖区域和时间受限，业界提出了多星协同模式，即通过多颗卫星相互协作的方式完成某一区域或重点目标的多手段、长时间观测和数据回传，以提升遥感卫星应用效能，这也是遥感卫星应用的发展趋势。然而，多星协同并不是简单的合作，其涉及到卫星资源整合、调度策略、指令上注和数据下传等诸多问题的协同。其中，卫星指令上注是指地面站将控制指令上注到卫星，对卫星本身或其用户进行控制的过程。由于地面站数量、地面站与遥感卫星的可视时间均有限，通过地面站直接向卫星上注指令的传统手段已经难以满足实际需要。
2、中继卫星是空间信息高速传输的骨干基础设施，由于其处于约3.6万公里的地球同步轨道，可以在较大覆盖范围内长时间为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨道测控服务。中继卫星系统链路分为前向链路与返回链路。前向链路指地面站经数据中继卫星向用户航天器(包括成像侦察卫星、航天飞机与载人飞船等)转发跟踪、遥测与控制指令。返回链路指用户航天器经中继卫星向地面站回传数据信息。因而，利用中
3、基于中继卫星的多星协同场景主要包括地面站、一颗中继卫星和多颗用户卫星。指令上注流程为地面站通过中继卫星的s/ka频段前向链路将上注数据发往中继星，中继卫星使用sma相控阵天线前向链路将指令数据分别注入多颗用户卫星。在基于中继卫星的多星协同场景中，不同用户卫星根据任务的不同会有不同的操作要求，不同的操作要求要通过地面站将控制指令通过中继卫星上传并下发给各个用户星，以达到操控用户卫星实现特定任务的目的，其指令上注特点主要包括以下两个方面：
4、(1)上注的信息量成倍数增加。多星协同工作必然会增加协商的信息量，即交互的信息量，包括星地交互、星星交互或称之为卫星与用户之间的交互。因此，多星协同引导指令相比单星工作模式上注的信息量要成倍的增加。
5、(2)资源受限。对于利用中继星进行数据传输的卫星多协同网络，其前向链路资源有限，且指令上注受到频率、天线、时间等多个因素的制约。
6、因此，鉴于目前传统指令上注方法存在的问题，在资源有限且多个约束条件下，有必要设计一种能够实现指令队列的快速高效上注的前向链路指令上注方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法、介质及设备。
2、本专利技术基于目前中继星前向链路指令上注方式效率低下的问题，从单星和多星角度通过将指令精简与压缩、星上存储转发和跳时隙上注相结合的设计，提出了一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，能够提高基于单颗中继星的多星协同场景下前向链路指令上注的效率。
3、本专利技术的第一个目的是提供一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，包括以下步骤：
4、s1、对多颗卫星执行任务过程中前向链路的控制指令信息中的常规指令和应急指令进行区分，并对常规指令进行精简合并以及冗余压缩后再进行整体压缩，得到指令序列数据；
5、s2、结合跳时隙方式，将步骤s1得到的指令序列数据上注到中继星上进行存储，并将存储的指令序列数据和步骤s1的应急指令下发到对应的用户星。
6、优选的，步骤s1中，所述对常规指令进行精简合并的操作包含以下步骤：
7、步骤一、对同一颗卫星不同时段执行的同一常规指令序列进行标记，并按照按照任务执行先后顺序进行指令序列的合并；
8、步骤二、对多颗卫星不同时段执行的常规指令序列按照任务执行先后顺序进行指令序列的合并；
9、步骤三、基于步骤一和步骤二，实现对常规指令的精简合并。
10、优选的，步骤s1中，所述冗余压缩通过以下方法实现：
11、对常规指令中冗余的控制字段信息进行合并或压缩。
12、优选的，步骤s2中，步骤s1得到的指令序列数据在上注到中继星上进行存储时，同一颗卫星不同任务下的指令序列数据和不同卫星不同任务下的指令序列数据采用不同的上注方式进行上注。
13、优选的，所述同一颗卫星不同任务下的指令序列数据上注方式为：
14、同一颗卫星在进行任务1的上注指令1上注时，同时进行其他任务的上注指令的上注。
15、优选的，所述不同卫星不同任务下的指令序列数据上注方式为：
16、不同卫星按时间顺序统一进行上注，如遇指令上注时间相同则按照各颗卫星执行任务的优先级确定上注顺序。
17、本专利技术的第二个目的是提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行本专利技术提出的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法的步骤。
18、本专利技术的第三个目的是提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现本专利技术提出的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法的步骤。
19、本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：
20、(1)本专利技术通过区分多颗协同星上注指令中的常规指令和应急指令，对常规指令进行精简合并，并从物理帧结构上消除多个常规指令间的冗余字段，可以起到减少指令条数和指令长度的目的；
21、(2)本专利技术在指令上注的时间把控上，结合跳时隙方式和星上存储转发技术，通过指针在存储栈中的滑动实现不同时刻将不同协同星在该时刻的常规指令通过星间链路上注给各个协同星，而不占用地面站和中继性前向链路通道；
22、(3)本专利技术针对紧急情况出现导致多颗协同星的应急指令上注呈现短时频发状态的问题，可打破常规按任务执行时间进行排队的低效上注方法进一步提高指令上注效率。
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1.一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤S1中，所述对常规指令进行精简合并的操作包含以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤S1中，所述冗余压缩通过以下方法实现：
4.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤S2中，步骤S1得到的指令序列数据在上注到中继星上进行存储时，同一颗卫星不同任务下的指令序列数据和不同卫星不同任务下的指令序列数据采用不同的上注方式进行上注。
5.根据权利要求4所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，所述同一颗卫星不同任务下的指令序列数据上注方式为：
6.根据权利要求4所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，所述不同卫星不同任务下的指令序列数据上注方式为：
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算
8.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤s1中，所述对常规指令进行精简合并的操作包含以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤s1中，所述冗余压缩通过以下方法实现：
4.根据权利要求1所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指令上注方法，其特征在于，步骤s2中，步骤s1得到的指令序列数据在上注到中继星上进行存储时，同一颗卫星不同任务下的指令序列数据和不同卫星不同任务下的指令序列数据采用不同的上注方式进行上注。
5.根据权利要求4所述的基于中继星的多星协同场景下前向链路指...
【专利技术属性】
技术研发人员：于凤坤，代健美，高丽娟，陈龙，李长青，刘力天，苏琪，李金城，张斌权，王璐，张雨溪，王琪正，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
国别省市：
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