[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星星上自主規(guī)劃任務(wù)的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611064046.5
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106647787B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳英武;何永明;陳宇寧;呂濟民;陳盈果;陳成;王濤;劉曉路;邢立寧;姚鋒;賀仁杰;劉慧慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明公開一種衛(wèi)星星上自主規(guī)劃任務(wù)的方法及系統(tǒng)，該方法包括：建立衛(wèi)星模型；根據(jù)所述衛(wèi)星模型確定既定任務(wù)規(guī)劃方案中已經(jīng)完成的任務(wù)信息和未完成的任務(wù)信息；根據(jù)所述已經(jīng)完成的任務(wù)信息和所述未完成的任務(wù)信息更新任務(wù)狀態(tài)，得到第一任務(wù)狀態(tài)；判斷應(yīng)急任務(wù)是否應(yīng)插入到所述第一任務(wù)狀態(tài)，得到第一判斷結(jié)果；若所述第一判斷結(jié)果表示為應(yīng)急任務(wù)插入到所述第一任務(wù)狀態(tài)，則根據(jù)消耗的計算資源確定應(yīng)急任務(wù)插入所述第一任務(wù)狀態(tài)的插入位置，形成新的衛(wèi)星重規(guī)劃模型；根據(jù)所述衛(wèi)星重規(guī)劃模型內(nèi)的信息控制各個星務(wù)分系統(tǒng)完成重規(guī)劃所安排的任務(wù)。采用本發(fā)明的方法及系統(tǒng)能夠自主的規(guī)劃任務(wù)，提高對應(yīng)急突發(fā)事件的響應(yīng)速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星領(lǐng)域，特別是涉及一種衛(wèi)星星上自主規(guī)劃任務(wù)的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星在應(yīng)對自然災(zāi)害、突發(fā)環(huán)境事件，打擊恐怖活動、有組織犯罪、周邊熱點地區(qū)突發(fā)事件等應(yīng)急行動都具有重大意義，但是這些應(yīng)急行動在時間和空間上具有很強的突發(fā)性和不確定性，相應(yīng)的需要衛(wèi)星做出近實時快速響應(yīng)。當(dāng)前觀測任務(wù)規(guī)劃通常在地面進行，規(guī)劃周期一天到數(shù)天不等，規(guī)劃方案制定完成后，生成相應(yīng)的控制指令，在星地時間窗口內(nèi)上注衛(wèi)星，衛(wèi)星嚴(yán)格按照方案實施對地觀測。考慮到測控機會的限制，這種方式時效性不佳，并欠缺對氣象等動態(tài)環(huán)境影響的應(yīng)變能力，因此應(yīng)對突發(fā)事件不能遵循地面常規(guī)的任務(wù)分時段、分批次規(guī)劃調(diào)度模式。比如，在2008年汶川地震救援和雪災(zāi)救援等非作戰(zhàn)軍事行動中，我國的對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)雖然發(fā)揮了重要作用，但缺乏自主性、靈活性，導(dǎo)致快速響應(yīng)能力的欠缺，不能及時捕捉有利氣象條件和實現(xiàn)快速重訪，致使有關(guān)災(zāi)情的信息獲取手段更多的受制于國外衛(wèi)星系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星星上自主規(guī)劃任務(wù)的方法及系統(tǒng)，能夠自主的規(guī)劃任務(wù)，在不影響既定任務(wù)的同時，提高應(yīng)急任務(wù)的觀測成功率，提高對應(yīng)急突發(fā)事件的響應(yīng)速率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種衛(wèi)星星上自主規(guī)劃任務(wù)的方法，包括：

建立衛(wèi)星模型；

根據(jù)所述衛(wèi)星模型確定既定任務(wù)規(guī)劃方案中已經(jīng)完成的任務(wù)信息和未完成的任務(wù)信息；所述既定任務(wù)為接收到的大于預(yù)設(shè)周期的周期性任務(wù)規(guī)劃方案；

根據(jù)所述已經(jīng)完成的任務(wù)信息和所述未完成的任務(wù)信息更新任務(wù)狀態(tài)，得到第一任務(wù)狀態(tài)；

判斷應(yīng)急任務(wù)是否應(yīng)插入到所述第一任務(wù)狀態(tài)，得到第一判斷結(jié)果；

若所述第一判斷結(jié)果表示為應(yīng)急任務(wù)插入到所述第一任務(wù)狀態(tài)，則根據(jù)消耗的計算資源確定應(yīng)急任務(wù)插入所述第一任務(wù)狀態(tài)的插入位置，形成新的衛(wèi)星重規(guī)劃模型；

根據(jù)所述衛(wèi)星重規(guī)劃模型內(nèi)的信息控制各個星務(wù)分系統(tǒng)完成重規(guī)劃所安排的任務(wù)。

可選的，所述建立衛(wèi)星模型之前，還包括：

獲取場景配置信息；

結(jié)合所述場景配置信息對應(yīng)急任務(wù)需求信息進行預(yù)處理，生成既定任務(wù)中成像時間窗外的信息；所述成像時間窗表示為成像開始時間到成像結(jié)束時間；

根據(jù)所述成像時間窗外的信息和所述既定任務(wù)建立衛(wèi)星模型。

可選的，所述第一判斷結(jié)果表示為應(yīng)急任務(wù)插入到所述第一任務(wù)狀態(tài)，具體包括：

計算應(yīng)急任務(wù)的最佳插入位置i；

判斷第i-1個任務(wù)和第i個任務(wù)之間的任務(wù)準(zhǔn)備時間是否滿足加入應(yīng)急任務(wù)后的姿態(tài)機動約束FOBegin_i-FOEnd_i-1≥PSTime(i-1,e)+CTime_e+PSTime(e,i)，得到第二判斷結(jié)果；