[發明專利]一種應用于衛星運控的星上存儲資源預測方法

有效

• 申請號: 202010948370.3
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112231169B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 李晗;張強;呂偉;劉曉敏;張英輝;梁健;顏靈偉
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F11/34
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發明涉及一種應用于衛星運控的星上存儲資源預測方法，能夠根據任務屬性對衛星存儲資源的使用情況作進行全時預測并能夠預測未來一段時間內資源占用的趨勢，為成像記錄任務和數傳回放任務的規劃提供了星上資源狀態信息。同時，可以根據遙測對預測模型進行優化。本發明采用的計算流程簡單高效，便于工程實現，同時具有一定的普適性。

技術領域

本發明屬于衛星地面運控領域，涉及一種應用于衛星運控的星上存儲資源預測方法。

背景技術

衛星運控系統的核心部分是衛星任務規劃,任務規劃是指根據用戶需求規劃未來一段時間內衛星的工作任務。但是由于衛星資源有限,在任務規劃過程中需要考慮很多約束,包括衛星姿態機動能力約束、載荷工作能力約束、衛星能源約束以及數據存儲資源約束等

當前的能源狀態和存儲資源使用情況等數據可從衛星下傳的遙測數據中獲得，如李立等人申請的專利“一種針對衛星規劃任務的能源約束系統及方法”(申請號：201810227808.1)，正是引入了當前時刻的遙測數據對規劃結果進行校正。這種方法可以滿足在明確遙測狀態的時刻，對未來一段時間內的任務進行規劃的需求，但無法滿足在沒有當前狀態遙測的情況下，開展任務規劃的需求?？紤]到低軌衛星地面站有限，無法全弧段跟蹤衛星，而任務規劃的需求是隨時會產生的，因此這種需求是更為普遍的需求。特別是，規劃具有提前性質，當前(時刻T)規劃的任務很可能是規劃未來T+m～T+n這段時間的任務規劃需求，因為在T時刻，我們是無法獲取到T+m時刻的遙測值，如果仍使用T時刻遙測值，則必然會使得相關約束值的計算產生偏差，進而導致任務規劃不準確。

具體到存儲資源約束來說，如果估算的存儲值小于實際值，會導致衛星成像任務中獲取的數據被后續任務覆蓋掉，導致任務失敗；如果大于實際值，會導致衛星的任務能力沒有充分發揮，影響衛星在軌使用的效能；此外，對于衛星回放任務，預測不準確，會導致文件沒有被完全回放的情況下，就執行了固存擦除任務，從而導致任務失敗，或者浪費數傳的使用弧段，同樣影響衛星的使用效能。

發明內容

本發明解決的技術問題是：為了保證任務規劃的準確度，提升星上資源狀態的計算精度就成為本領域迫切需要解決的問題。本專利針對存儲容量約束，提出了一種星上存儲資源預測方法。

本發明解決技術的方案是：一種應用于衛星運控的星上存儲資源預測方法，該方法的步驟包括：

①獲取預設時間段內所有已執行或待執行的衛星任務信息，并按照任務執行時間加入到處理序列中；衛星任務包括成像記錄任務、固存擦除任務和數傳回放任務；

②遍歷處理序列，檢查是否存在待執行的衛星任務，如果有，則轉步驟③；否則輸出當前結果，當前結果包含每個任務執行后，存儲資源的狀態；

③檢查當前待執行任務的合法性，檢查通過則轉步驟④，否則，返回步驟②；

④對當前待執行任務進行分類，若為成像記錄任務，轉步驟⑤，對于數傳回放任務，轉步驟⑥，對于固存擦除任務，轉步驟⑦；

⑤通過記錄時長計算記錄文件大小，并設置該記錄文件的使用狀態為被占用狀態，回放狀態設置為未被回放；完成后，更新文件狀態，并返回步驟②；

⑥進一步區分是順序回放或按文件號回放，對于順序回放，從上次順序回放結束的位置，繼續本次回放，并根據文件大小和回放時間，計算出新的回放結束位置以及哪些文件號被回放；對于按文件號回放，從上次回放結束的位置，繼續本次回放，并根據文件大小和回放時間，計算文件是否被全部回放；被全部回放的文件回放狀態設置為已回放；回放完成后，返回步驟②；

⑦將被擦除的文件號釋放，使用狀態設置為可用狀態，回放狀態設為未被回放，更新文件狀態，并返回步驟②。