[發明專利]一種基于馬賽克拼接的分布式可重構衛星系統組織方法

有效

• 申請號: 202110287025.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113220425B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李新洪;胡港旋;張國輝;孫飛;張騫;安繼萍;張治彬;滿萬鑫;陶海成;丁文哲;楊可韜;汪洲;楊露;蘇海霞;周思引;王訓
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 鄭杰

1.一種基于馬賽克拼接的分布式可重構衛星系統組織方法，其特征在于，該方法包括：

步驟一、根據衛星的系統構成，建立用于代替軌道上衛星的衛星智能體的結構模型；

步驟二、當衛星智能體接收到地面發送的任務，該衛星智能體迅速與附近的衛星智能體建立聯系，構成分布式衛星系統；

步驟三、建立聯系的所有衛星智能體按照衛星有效載荷的能力進行馬賽克能力拆分得到馬賽克能力模塊；

步驟四、根據接收到的任務對拆分后的馬賽克能力模塊進行馬賽克拼接，得到基于馬賽克拼接的分布式可重構衛星系統，對分布式可重構衛星系統的效能進行評估，得到執行該任務的多星協作最優組合方案；

步驟五、在最優組合方案里根據衛星智能體的計算能力確定衛星智能體角色，建立具有管理衛星智能體和工作衛星智能體的空間馬賽克可重構系統兩級系統混合控制結構模型；

步驟六、管理衛星智能體制定本次多星協作的任務規劃調度方案，進行下發，工作衛星智能體判斷下發任務與自身原有任務是否沖突，若沖突，進行上報，管理衛星智能體重新制定方案，直至沖突消失后，使用該空間馬賽克可重構系統兩級系統混合控制結構模型執行任務。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，衛星智能體的結構模型包括感知智能體模塊、知識庫、決策智能體模塊、規劃智能體模塊、控制智能體模塊和效應智能體模塊；其中，

感知智能體模塊，用于在接收到地面發送的任務時，感知空間環境中其他衛星智能體的信號，通過效應智能體模塊發出聯系信號，與其他衛星智能體建立聯系；

知識庫，用于向決策智能體模塊提供已存儲的決策模型，向規劃智能體模塊提供已存儲的任務分配模型和任務規劃模型，保存最終生成的空間馬賽克可重構系統兩級系統混合控制結構模型的信息；其中，所述決策模型，用于根據各個衛星的星載計算機的性能參數得到的衛星智能體的計算能力對衛星角色進行劃分，并基于任務需求，根據衛星種類和過境情況，對衛星智能體進行組合，協同執行任務；任務分配模型，用于根據具體任務，基于拍賣算法對劃分角色后的衛星智能體進行任務分配；任務規劃模型，用于生成與分配的任務對應的任務規劃方案；所述信息包括衛星智能體基本信息、衛星智能體的計算能力和/或衛星智能體之間相對位置關系等；

決策智能體模塊，用于通過決策模型確定建立聯系的所有衛星智能體的角色，制定衛星智能體的組合方案以及制定空間馬賽克可重構系統兩級系統混合控制結構模型的體系能力構成和重構策略；其中，體系能力是空間馬賽克可重構系統兩級系統混合控制結構模型中所有衛星智能的綜合能力；重構策略是指根據任務需要和變化，合理搭配分布式衛星系統中衛星的種類，形成最佳任務執行能力；

規劃智能體模塊，用于根據接收到的任務，通過任務分配模型對確定角色后的衛星智能體給予任務分配，通過任務規劃模型制定與執行分配的任務對應的任務規劃方案；

控制智能體模塊，用于根據規劃智能體模塊發送的任務規劃方案生成控制指令，將所述控制指令發送到效應智能體模塊進行指令執行；同時發送到規劃智能體模塊，對衛星智能體的各個模塊自主運行進行協調；

效應智能體模塊，用于對接收到的指令進行任務執行，對外動作輸出和信息輸出。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟二的具體步驟包括：

衛星智能體的結構模型中的感知智能體模塊接收到空間環境中其他衛星智能體的信號，效應智能體模塊發出聯系信號，與其他衛星智能體建立聯系，構成分布式衛星系統。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三，具體包括：將建立聯系的所有衛星智能體的有效載荷的能力根據預存儲的類型進行歸類，再將歸類后的衛星智能體的有效載荷能力進行馬賽克能力拆分，得到馬賽克能力模塊。