[發(fā)明專利]多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010786777.0
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111931371A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王壯;張海;崔本杰;趙橋;張永賀;解加華;仲惟超;伍國威;黨建成;趙傳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

步驟1：構(gòu)建多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)的架構(gòu)，所述架構(gòu)由應(yīng)用層、服務(wù)層以及資源層組成，結(jié)合星上層，實(shí)現(xiàn)可視化閉環(huán)驗(yàn)證多星協(xié)同的有效性；

步驟2：根據(jù)多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用模式的總體設(shè)計(jì)，所述應(yīng)用模式包括地面仿真測試模式、在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)回放模式以及在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)調(diào)參模式；

步驟3：對地面仿真測試模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，地面仿真測試模式模式下地面對場景、目標(biāo)、衛(wèi)星、任務(wù)進(jìn)行配置，與星載計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)閉環(huán)數(shù)據(jù)交互，模擬多星載荷、軌道、動(dòng)作、任務(wù)執(zhí)行過程；

步驟4：對在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)回放模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)回放模式下不進(jìn)行多星協(xié)同，只顯示過程的所有執(zhí)行步驟；

步驟5：對在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)調(diào)參模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以在軌載荷數(shù)據(jù)源為輸入，顯示目標(biāo)場景，同時(shí)作為任務(wù)規(guī)劃輸入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述資源層對星上參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，利用模型庫以及數(shù)據(jù)庫對衛(wèi)星、目標(biāo)以及編隊(duì)進(jìn)行仿真或者在軌模擬，并且通過評估算法庫對生成的多星協(xié)同結(jié)果進(jìn)行評估，以圖表顯示給用戶；

所述服務(wù)層能夠管理軟件進(jìn)程以及時(shí)間統(tǒng)一來實(shí)現(xiàn)仿真環(huán)境配置，通過對數(shù)據(jù)傳輸、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)；

所述應(yīng)用層能夠?qū)崿F(xiàn)多星協(xié)同的可視化監(jiān)測、場景配置以及效能評估。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述地面仿真測試模式包括：地面對場景、目標(biāo)、衛(wèi)星、任務(wù)進(jìn)行配置，與星載計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)閉環(huán)數(shù)據(jù)交互，模擬多星載荷、軌道、動(dòng)作、任務(wù)執(zhí)行過程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，通過對場景起始時(shí)間，場景結(jié)束時(shí)間，場景步長，仿真倍率進(jìn)行設(shè)置，通過目標(biāo)配置實(shí)現(xiàn)目標(biāo)隨機(jī)數(shù)量、生成經(jīng)緯度、屬性信息、運(yùn)動(dòng)軌跡、航向航速，并且按照功能對衛(wèi)星進(jìn)行配置，通過對各種任務(wù)模式的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對任務(wù)單類型進(jìn)行選擇，充分適應(yīng)任務(wù)的多變性和復(fù)雜性。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，測試系統(tǒng)通過UDP/TCP與星載計(jì)算機(jī)連接，成員星產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包以及智能體中樞生成的協(xié)同規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，驗(yàn)證星上軟件模塊功能。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)回放模式利用在軌運(yùn)行過程中收集到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行回放，解析每個(gè)數(shù)據(jù)包里的信息，利用該信息驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫場景，使各個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行動(dòng)作回放，展示規(guī)劃結(jié)果和執(zhí)行過程。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包包括：目標(biāo)隊(duì)列數(shù)據(jù)包、任務(wù)規(guī)劃結(jié)果數(shù)據(jù)包和成員星軌道姿態(tài)數(shù)據(jù)包；

目標(biāo)隊(duì)列數(shù)據(jù)包為成員星提供的各搜索目標(biāo)，任務(wù)規(guī)劃結(jié)果數(shù)據(jù)包中包含了所需要的場景時(shí)間以及其他系統(tǒng)信息，成員星軌道姿態(tài)數(shù)據(jù)包中包含了成像衛(wèi)星的姿態(tài)軌道控制數(shù)據(jù)以及驅(qū)動(dòng)成像衛(wèi)星的動(dòng)作信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述在軌數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)調(diào)參模式以在軌載荷數(shù)據(jù)源為輸入，顯示目標(biāo)場景，同時(shí)作為任務(wù)規(guī)劃輸入，重新進(jìn)行新的任務(wù)規(guī)劃，獲取規(guī)劃的結(jié)果，用于作為調(diào)整星上參數(shù)的參考，多次運(yùn)行、評估，以獲取最優(yōu)解。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，搜索載荷進(jìn)行目標(biāo)搜索發(fā)現(xiàn)，對發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行引導(dǎo)信息組包、發(fā)送，通過對數(shù)據(jù)分析進(jìn)行星上軟件參數(shù)調(diào)整。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多星協(xié)同地面驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)用模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于，星上參數(shù)由任務(wù)規(guī)劃過程參數(shù)、星上各星模型參數(shù)、目標(biāo)知識庫參數(shù)組成，通過星上參數(shù)調(diào)整，能夠提高多星協(xié)同的時(shí)效性、魯棒性，并驗(yàn)證基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的任務(wù)規(guī)劃模型自完善機(jī)理。