[發明專利]一種衛星調度系統

有效

• 申請號: 202110492807.1
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN113179122B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 楊峰;任維佳;杜志貴;陳險峰
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;G01S19/03
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

本發明涉及一種衛星調度系統。至少包括彼此通行的執行衛星和地面站。地面站包括任務規劃模塊，任務規劃模塊至少按照以下步驟完成執行衛星的調度：基于彼此關聯的成像區域信息、執行衛星以及成像窗口時間對成像任務進行初步分類以建立需要至少兩個執行衛星協同完成的成像任務集；基于屬于第三類型的成像任務所對應的成像時間篩選出至少兩個彼此組成的成像時間窗口能夠完全覆蓋成像任務所對應的成像時間的執行衛星；基于篩選出的第一執行衛星、第二執行衛星和第三執行衛星，將第一執行衛星、第二執行衛星和/或第三執行衛星設置為按照交替的方式執行成像任務以及成像數據下傳任務。本發明資源利用率高。

本案為申請號為CN201811321910.4，申請日期為2018年11月7日，申請類型為發明專利，申請名稱為一種衛星高效調度系統的分案申請。

技術領域

本發明涉及調度控制技術領域，尤其涉及一種衛星調度系統。

背景技術

對地觀測衛星在軌道上運行時，可以根據需求對不同的地面目標實施成像。所獲得的地面影像數據通過數傳通道傳輸至地面接收站或是記錄在膠片、存儲器等存儲設備上，通過回收或以無線電數據傳輸的方式發送回地面，然后由地面數據處理中心對這些影像數據進行加工處理和判讀識別，從中獲取各種有價值的信息。成像衛星地面指揮控制系統根據成像任務屬性信息、衛星屬性信息和確定的約束條件進行成像衛星任務調度；然后依據任務調度的結果生成載荷控制指令，在確認無誤后，經由地面測控設備將載荷指令發送至成像衛星，由成像衛星執行指令；然后將獲得的影像數據發送給地面接收設備，再由其他地面應用系統進行處理，最后將處理后的數據發送給用戶。上述過程中，任務調度直接影響到對地觀測衛星系統的成像任務執行效果。地面站與衛星交互頻繁的方式要求有足夠的星地通信時間以及相對穩定的運行環境，使得運行成本較高。

隨著對地觀測衛星技術的發展和地面影像數據需求的增加，衛星開始需要調整成像設備的側視角度選擇成像任務進行成像；同時，隨著衛星成像靈活性的不斷增強，在安排成像過程中必須考慮多種成像約束以保證衛星安全可靠的運行和成像計劃的順利實施；需要進行成像任務調度，確定成像任務計劃。由于對地觀測衛星高速運行于近地軌道，所以每個成像任務都有成像時間窗口的限制；又由于衛星成像設備在一定時間內姿態調整的能力有限，在成像任務間進行成像動作的轉換需要滿足多種成像約束條件。因此，一般而言，不能對一次任務調度時間范圍內所有的成像任務請求進行成像；衛星每次執行的成像任務是成像任務數據集合的一個子集，不能滿足用戶提出的所有成像任務請求，成像效率較低。

公開號為CN108055067A的專利文獻公開了一種多星在線協同調度方法，該方法包括：各個衛星對常規目標生成預規劃觀測方案，并執行當前觀測方案；當有新應急目標到達時，主星篩選可執行該任務的載荷信息，再發送給執行衛星；各衛星接收到信息后本地計算與目標的可見性關系，生成和發送觀測報告給主星；主星根據各觀測報告，并確定所要執行該觀測任務的衛星，并將任務分配結果給各個確定執行新應急目標的各衛星；觀測任務執行衛星將新的協同任務加入到以后的待規劃任務中，并更新自己的觀測方案，并執行新的觀測規劃方案。該發明通過星上自主任務調度的方式降低了地面站與衛星之間的頻繁通信成本。但是該發明在執行衛星反饋觀測報告至主星后，需要主星完成確定最終的調度決策，整個過程需要指定的執行衛星與主星之間進行多次通信迭代方可得到最優解，進而無法有效的提高針對新增任務的響應速度。

發明內容

如本文所用的詞語“模塊”描述任一種硬件、軟件或軟硬件組合，其能夠執行與“模塊”相關聯的功能。