[發明專利]遙感衛星應急任務快速響應方法及裝置

在審

• 申請號: 202010213397.8
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111429004A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 余曉剛;李今飛;楊斌;湯航
• 申請（專利權）人: 北京市遙感信息研究所
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 黨小林

本發明提供了一種遙感衛星應急任務快速響應方法及裝置。該方法包括：遍歷計算任務對衛星集合的觀測窗口；篩選符合最晚任務觀測時間要求的衛星集合；篩選符合最快任務回傳規則的衛星集合；對同一衛星多個任務沖突情況進行消解；對同一任務多顆衛星沖突情況進行消解；根據任務沖突消解情況，恢復調整不沖突任務，循環至不存在可恢復沖突任務；計算任務損失，輸出方案。本發明提供的遙感衛星應急任務快速響應方法及裝置能夠快速從復雜多目標優化問題解空間得到較滿意的優化解，適用性較強，特別是可以有效應對未來多星、多任務、多資源、多批次等復雜場景，可有效用于工程建設中。

技術領域

本發明涉及遙感衛星規劃技術領域，特別是涉及一種遙感衛星應急任務快速響應方法及裝置。

背景技術

當前航天遙感對地觀測能力不斷增強，具體表現在遙感衛星數量越來越多、中繼衛星、地面站等天地基測控數傳資源日益豐富，與此同時用戶需求隨著技術發展也在不斷提升，要求任務執行耗時短、資源分配效率高、受影響任務損失小，其中以多批次任務動態到達、多星任務協同優化為主的應急任務快速響應需求較為突出，系統能力提升的同時也導致沖突消解問題難度增大，如單星觀測不同任務沖突、多星觀測同一任務沖突、多星測控任務沖突、多星數傳任務沖突等，如何科學統籌各類資源、快速生成優化遙感衛星應急任務方案是航天遙感衛星任務管控的核心技術能力。

當前遙感衛星應急任務方案生成領域研究主要集中在衛星觀測、地面數傳資源調度優化方面，大多為單批次單任務背景，缺少對測控資源約束、任務優先級、多星多站資源優化等全要素方案生成的統籌考慮。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種遙感衛星應急任務快速響應方法及裝置，能夠快速從復雜多目標優化問題解空間得到較滿意的優化解，適用性較強，特別是可以有效應對未來多星、多任務、多資源、多批次等復雜場景，可有效用于工程建設中。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種遙感衛星應急任務快速響應方法，所述方法包括：遍歷計算任務對衛星集合的觀測窗口；篩選符合最晚任務觀測時間要求的衛星集合；篩選符合最快任務回傳規則的衛星集合；對同一衛星多個任務沖突情況進行消解；對同一任務多顆衛星沖突情況進行消解；根據任務沖突消解情況，恢復調整不沖突任務，循環至不存在可恢復沖突任務；計算任務損失，輸出方案。

在一些實施方式中，還包括：在遍歷計算任務對衛星集合的觀測窗口之前，生成資源集合及任務集合；根據載荷及分辨率要求篩選遍歷任務對衛星映射集合；針對任務對衛星映射集合，分別結算衛星子集測控窗口及任務集合對衛星觀測窗口，根據任務優先級計算因測控損失任務情況，調整測控窗口，循環至測控窗口與觀測窗口無沖突。

在一些實施方式中，還包括：在計算任務損失，輸出方案之后，當新任務批次到達，再次計算新任務對應的方案。

在一些實施方式中，根據任務沖突消解情況，恢復調整不沖突任務，循環至不存在可恢復沖突任務，包括：根據前一步刪除任務集合D₃循環遍歷集合D₂中任務，如果對任務m_i與m_j對同一顆衛星sat_k觀測時段沖突，且m_j沒有被其他衛星觀測，則將任務m_j增加到方案集合S₃，生成方案集合S₄＝{m_i,i∈(1,...,M₄)}。

在一些實施方式中，每批次中多個任務互不重復，不同批次任務可重復下達，任務m_i的屬性包括最晚觀測時間要求最晚數據回傳時間要求載荷要求分辨率要求