[發明專利]一種衛星任務規劃的系統及方法

在審

• 申請號: 201510524826.2
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105182819A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 高越;齊昕滸;李申陽;閆東磊;劉暢;付春嶺;劉辰龍;陳昕;王英強;朱劍冰;汪陸元
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及衛星任務規劃的系統及方法。

背景技術

衛星任務規劃系統在遙感衛星對地觀測方面處于神經中樞的地位。如圖1所示，衛星任務規劃系統部署在服務中心，多方用戶在各自單位提出對地觀測需求，衛星任務規劃系統自動地將用戶對地觀測需求轉化為衛星資源能夠執行的觀測計劃，快速地組織完成對地觀測產品的生產定制過程，準確響應用戶需求。

近年來，隨著衛星應用范圍越來越廣，在軌運行的衛星數量也逐年上升，而且，衛星用戶數量和觀測任務需求也在急劇增加。不僅如此，當前用戶對于觀測目標信息的時效性要求也日益提高，尤其在突發事件的應急處理應用中，觀測任務具有復雜性、動態性、不確定性和高時效性的多重特點，更加增添了任務規劃的難度。

目前，衛星的任務規劃問題是一個復雜的組合優化問題，在實際應用中多采用集中式規劃算法進行處理。采用集中式規劃算法必須等待規劃任務和衛星資源全部確定后才能進行任務規劃。在任務規劃后，若任務或資源發生變化或者需要調整，則原規劃結果不再適用，必須重新進行計算，這樣導致任務規劃的實時性較差。

發明內容

本發明提供了一種衛星任務規劃的系統及方法，用以解決現有衛星任務規劃技術實時性較差的問題。

其具體的技術方案如下：

一種衛星任務規劃系統，所述系統包括：服務器以及與所述服務器連接的M個客戶端，其中，

所述服務器，廣播可用衛星的狀態同步參數；

所述客戶端，獲取觀測需求，基于觀測需求以及可用衛星狀態同步參數，生成對應的任務規劃結果，并將任務規劃結果返回至所述服務器。

可選的，所述服務器，接收可用衛星遙測數據，并將根據衛星遙測數據得到的可用衛星狀態同步參數廣播至M個客戶端，以及為所述M個客戶端中的每個客戶端授時，以使所述衛星任務規劃系統的時間統一。

可選的，所述衛星遙測數據具體為衛星能量數據和/或衛星姿態參數和/或衛星軌道根數和/或衛星存儲容量中的一種或者組合。

可選的，所述服務器，接收客戶端申請獲得令牌的申請請求，并為申請獲得令牌的客戶端發放獲得令牌，在接收到客戶端的釋放令牌請求，并回收客戶端的令牌。

可選的，所述服務器，在接收到N個客戶端申請獲得同一顆衛星的使用令牌申請請求時，獲取每個客戶端的優先級，將獲得令牌發放至高優先級的客戶端。

可選的，所述客戶端，基于衛星同步狀態數據，篩選出滿足條件的衛星資源，以目標的覆蓋區域和衛星資源的幅寬，對目標區域進行分解，對分解后目標區域進行可見時間窗口計算以及任務約束檢查，根據任務約束檢測后的結果進行天文事件及氣象條件進行篩選，基于篩選出的結果生成任務規劃結果。

一種衛星任務規劃方法，包括：

客戶端獲取M個觀測需求，M為大于等于1的正整數；

客戶端接收服務器廣播的的可用衛星狀態同步參數，客戶端基于觀測需求以及可用衛星狀態同步參數，生成對應的任務規劃結果；

客戶端將任務規劃結果反饋至服務器，以使服務器基于任務規劃結果得到響應信息。

可選的，在客戶端獲取觀測需求對應的可用衛星狀態同步參數之前，還包括：

接收衛星遙測數據，并將根據衛星遙測數據得到的可用衛星狀態同步參數廣播至M個客戶端，以及為所述M個客戶端中的每個客戶端授時，以使所述衛星任務規劃系統的時間統一。

可選的，所述衛星遙測數據具體為衛星能量數據和/或衛星姿態參數和/或衛星軌道根數和/或衛星存儲容量中的一種或者組合。

可選的，在接收根據衛星遙測數據得到的可用衛星狀態同步參數之后，還包括:

基于可用衛星同步狀態數據，篩選出滿足條件的衛星資源，以目標的覆蓋區域和衛星資源的幅寬，對目標區域進行分解，對分解后目標區域進行可見時間窗口計算以及任務約束檢查，根據任務約束檢測后的結果進行天文事件及氣象條件進行篩選，基于篩選出的結果生成任務規劃結果。

在本發明中，服務器以及客戶端，多個客戶端來獲取觀測需求，服務器會將可用衛星狀態同步參數廣播至M個客戶端，客戶端基于觀測需求以及可用衛星狀態同步參數，生成對應的任務規劃結果，各個客戶端會獨立處理各自需求并將任務規劃結果返回至服務器，也就是說，在本發明實施例中衛星任務規劃系統在觀測需求提出階段就能夠進行任務規劃，時效性更強。

另外，在本發明實施例中，在新的需求提出時能夠基于現有可用衛星狀態同步參數和任務規劃結果進行增量處理，滿足任務隨時到達的要求。

附圖說明