一种测控任务动态调度平台和方法与流程

本发明涉及在轨航天器测控领域，尤其涉及面向复杂、大规模星群的卫星测控领域。

背景技术：

随着我国商业卫星在轨数量快速增长，在轨测运控服务需求大幅增加，传统地面测控体系面临站网满负荷运转、任务人员高强度工作，已远不能满足商业航天市场需求，对于构建满足商业卫星需求的测运控系统提出了迫切要求。建造普适各种商业卫星计划的通用测控地面站，是降低系统运营成本，提高服务水平的优选路径。然而，现有的测控管控平台大多基于自建资源，缺少广泛地面站点资源参与的统一调度平台，资源利用效率亟待提高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种面向动态地面测控站点资源的任务自主调度平台，能够将海量地面资源纳入统一平台开展测控服务。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测控任务动态调度平台，包括地面节点资源单元、任务解析单元、链路状态监测单元、健康管理单元和自主调度单元。

所述的地面节点资源单元将各个地面站点的天线前端进行节点编号，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围和扫描角度；所述的任务解析单元根据测控任务需求，生成匹配的地面测控资源列表；所述的链路状态监测单元对已建立的星地测控链路状态进行实时监控；所述的健康管理单元根据地面站点反馈的状态信息和链路状态监测单元的监测状态综合判断节点的完好性；所述的自主调度单元根据在轨运行任务情况和健康管理单元的节点健康状态，自主调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

本发明还提供一种面向动态地面测控站点资源的任务自主调度方法，包括以下步骤：

(1)将海量可纳入体系的地面站点的天线前端进行ip节点分配，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围和扫描角度等特征参数；

(2)为地面站点配置统一的实时可重构测控信号处理平台，实现包括对不同伪码、不同调制方式、不同码速率、不同译码方式、不同pcm码型的可配置；

(3)为不同用户分配权限；

(4)根据用户的测控任务请求生成和在轨航天器频率、极化参数匹配的地面测控资源列表；

(5)在各个地面站点配置的视频监控、环境监控设备定期对监测状态进行上报；

(6)健康管理单元将地面节点资源的经验使用情况和预先设置的链路状态监控结果汇总，根据完好性情况，为地面节点标识不同健康等级标志，并提供给自主调度单元；

(7)根据资源匹配情况和健康情况，自主选择地面站点的天线前端节点，并配置通用信号处理平台，调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

本发明的有益效果是：将海量可纳入体系的地面站点的资源进行动态调配，提高了地面站点资源的利用效率，实现了测控服务的按需匹配，可广泛应用于商业航天测控领域。

附图说明

图1是ip节点分配示意图

图2是本发明的工作流程示意图；

图3是天线前端节点示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明的平台包括：

地面节点资源单元，将海量可纳入体系的地面站点的天线前端进行节点编号，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围，扫描角度等特征参数；

任务解析单元，根据测控任务需求，生成匹配的地面测控资源列表；

链路状态监测单元，可对已建立的星地测控链路状态进行实时监控；

健康管理单元，根据地面站点反馈的状态信息和链路状态监测单元的监测状态综合判断节点的完好性；

自主调度单元，根据在轨运行任务情况和健康管理单元的节点健康状态，自主调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

本发明的一种面向动态地面测控站点资源的任务自主调度方法，用于地面测控站点资源的任务自主调度平台，包括以下步骤：

将海量可纳入体系的地面站点的天线前端进行ip节点分配，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围，扫描角度等特征参数，如图1所示，统一存储后，纳入地面节点资源单元。

为地面站点配置统一的实时可重构测控信号处理平台，实现包括对不同伪码(例如pn10,pn11,pn15,pn23等)、不同调制方式(例如bpsk/qpsk/oqpsk/sqpsk/8psk/16qam等)、不同码速率、不同译码方式(例如ldpc、rs、viterbi及卷积)等，不同pcm码型(例如nrz-l/m/s、dnrz等)等信号参数的可配置。

在本发明的一种面向动态地面测控站点资源的任务自主调度平台设立和用户交互的接口，为不同用户分配权限，利用网络可实现任务的不同优先级请求。

根据用户的测控任务请求，任务解析单元生成和在轨航天器频率、极化等链路参数匹配的地面测控资源列表。

在各个地面站点配置的视频监控、环境监控设备定期对监测状态进行上报。

健康管理单元将地面节点资源的经验使用情况和预先设置的链路状态监控结果汇总，根据完好性情况，为地面节点标识不同健康等级标志，并提供给自主调度单元，作为自主调度单元工作资源配置的输入条件之一。例如，地面节点为用户提供服务时出现链路频繁异常，可将站点标识为不健康；远程环境监控显示地面节点所在地大气电离层等异常，可将节点标识为不健康。

根据资源匹配情况和健康情况，自主选择地面站点的天线前端节点，并配置通用信号处理平台，如图3所示，调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

技术特征：

1.一种测控任务动态调度平台，包括地面节点资源单元、任务解析单元、链路状态监测单元、健康管理单元和自主调度单元，其特征在于：所述的地面节点资源单元将各个地面站点的天线前端进行节点编号，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围和扫描角度；所述的任务解析单元根据测控任务需求，生成匹配的地面测控资源列表；所述的链路状态监测单元对已建立的星地测控链路状态进行实时监控；所述的健康管理单元根据地面站点反馈的状态信息和链路状态监测单元的监测状态综合判断节点的完好性；所述的自主调度单元根据在轨运行任务情况和健康管理单元的节点健康状态，自主调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

2.一种利用权利要求1所述平台的测控任务动态调度方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)将海量可纳入体系的地面站点的天线前端进行ip节点分配，提取天线位置、形式、极化方式、eirp、g/t、波束范围和扫描角度等特征参数；

(2)为地面站点配置统一的实时可重构测控信号处理平台，实现包括对不同伪码、不同调制方式、不同码速率、不同译码方式、不同pcm码型的可配置；

(3)为不同用户分配权限；

(4)根据用户的测控任务请求生成和在轨航天器频率、极化参数匹配的地面测控资源列表；

(5)在各个地面站点配置的视频监控、环境监控设备定期对监测状态进行上报；

(6)健康管理单元将地面节点资源的经验使用情况和预先设置的链路状态监控结果汇总，根据完好性情况，为地面节点标识不同健康等级标志，并提供给自主调度单元；

(7)根据资源匹配情况和健康情况，自主选择地面站点的天线前端节点，并配置通用信号处理平台，调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。

技术总结
本发明提供了一种测控任务动态调度平台和方法，地面节点资源单元将各个地面站点的天线前端进行节点编号，任务解析单元根据测控任务需求，生成匹配的地面测控资源列表；链路状态监测单元对已建立的星地测控链路状态进行实时监控；健康管理单元根据地面站点反馈的状态信息和链路状态监测单元的监测状态综合判断节点的完好性；自主调度单元根据在轨运行任务情况和健康管理单元的节点健康状态，自主调度地面站点资源和航天器的联通，实现地面站点资源的最优调度。本发明将海量可纳入体系的地面站点的资源进行动态调配，提高了地面站点资源的利用效率，实现了测控服务的按需匹配，可广泛应用于商业航天测控领域。

技术研发人员：高帅和;任晓乾;郭丽姝
受保护的技术使用者：中国科学院国家授时中心
技术研发日：2019.12.11
技术公布日：2020.05.08