在轨应急任务指令响应时间测试方法、系统及介质与流程

1.本发明涉及微波遥感卫星在轨试验技术领域，具体地，涉及微波遥感卫星在轨应急任务指令响应时间测试方法，尤其涉及一种在轨应急任务指令响应时间测试方法、系统及介质。


背景技术：

2.随着微波遥感卫星技术的快速发展，各方在成像指标等核心能力不断提升的基础上逐步重视卫星操控性设计，不断推动卫星“好用、易用”和“通用”性。卫星系统在轨应急任务指令响应能力是卫星操控性能中一项重要能力，是决定卫星完成关键、应急任务时效性，以及卫星对星地大系统适用性的关键要素，在轨应急任务指令响应时间直接表征了应急任务指令响应能力，已经列入了微波遥感卫星重要在轨考核指标。
3.微波遥感卫星在轨应急任务响应全流程主要包括：任务编排、任务上注、星上任务规划、星上任务准备、星上任务执行、侦察数据回传、地面成像数据处理、地面图像数据传输至用户终端等环节。以上各环节工作内容按先后顺序执行，但在工作时序上可能部分重叠。其中，任务编排、任务上注环节的所需时间受到地面实际操作的影响存在不确定性；而侦察数据回传环节受卫星轨道、应急快响任务侦察区域相对位置关系的约束；另外，地面成像数据处理、地面图像数据传输至用户终端等环节为地面设备测试指标。因此体现卫星应急任务指令响应能力主要是星上任务规划、星上任务准备、星上任务执行三个环节的速度，此速度受三个环节的工作内容、工作时长以及串(并)行关系等约束，此部分时间即为微波遥感卫星在轨应急任务指令响应时间。
4.在轨应急任务主要指因为应急成像需求产生的任务，需对正在进行的在轨任务进行中断。目前微波遥感卫星针对在轨应急任务指令响应时间采用的测试方法未能模拟真实成像应急情况进行，一般为不影响各个正常成像任务，使用与成像任务无关的其他任务作为“被中断任务”使用，在进行“被中断任务”关机时不能反映真实的成像任务结束时长，降低了此项目在轨测试数据的有效性，一定程度上影响了卫星使用方对于卫星操控性的评价。
5.公开号为cn112308374a的发明专利，公开了一种基于多级队列的卫星自主任务规划指令序列执行方法，首先利用指令缓冲区对一定时间范围内的待执行指令序列进行缓存，并根据应急任务指令实时更新指令缓冲区，动态调整待规划任务；其次设计指令规划区、指令执行区，并根据指令序列的时序要求和执行策略进行指令任务的规划和执行。该专利不属于针对应急任务指令响应时间的测试方法，不于与本发明相关或接近。
6.公开号为cn113313356a的发明专利，公开了一种遥感卫星对地观测应急任务合成方法与装置，其为应急任务插入任务规划的方法，用于避免任务冲突，增加观测数量。公开号为cn113269386a的发明专利，公开了一种基于合成策略的成像卫星应急任务规划方法和系统，其为将应急任务与规划方案中的冲突进行合成，减少卫星机动和开机次数，为应急任务的规划方法。上述专利均不属于应急任务指令响应的测试方法，不于与本发明相关或接
近。


技术实现要素：

7.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种在轨应急任务指令响应时间测试方法、系统及介质。
8.根据本发明提供的一种在轨应急任务指令响应时间测试方法、系统及介质，所述方案如下：
9.第一方面，提供了一种在轨应急任务指令响应时间测试方法，所述方法包括：
10.步骤s1：编制测试用数据包，包括应急任务指令响应测试靶包、应急任务包以及相应的任务中断指令；
11.步骤s2：在应急响应测试弧段前，安排地面上注所述应急任务指令响应测试靶包，供应急响应测试时被中断任务使用；
12.步骤s3：进入测控弧段后，通过卫星实时遥测监视所述应急任务指令响应测试靶包的执行情况；
13.步骤s4：应急任务指令响应测试靶包执行后，地面上注所述任务中断指令,记录实时遥测中卫星收到所述任务中断指令的时刻t0，作为应急任务指令响应的起始时刻；
14.步骤s5：通过卫星实时遥测确认载荷设备关机后，地面上注应急任务包；
15.步骤s6：记录卫星载荷开机时刻t1，作为应急任务指令响应的结束时刻；
16.步骤s7：以t1～t0作为在轨应急任务指令响应时间。
17.优选地，所述应急任务指令响应测试靶包设置为在进入测控弧段后1分钟后载荷开机，开机时间不小于2分钟，不超过4分钟。
18.优选地，所述应急任务指令响应测试靶包使用开机准备时间和关机时间均最短的载荷工作模式。
19.优选地，所述卫星收到所述任务中断指令的时刻t0以及卫星载荷开机时刻t1，均为星上时，剔除地面上注任务中断指令的时间，消除地面操作对计算结果造成的影响。
20.第二方面，提供了一种在轨应急任务指令响应时间测试系统，所述系统包括：
21.模块m1：编制测试用数据包，包括应急任务指令响应测试靶包、应急任务包以及相应的任务中断指令；
22.模块m2：在应急响应测试弧段前，安排地面上注所述应急任务指令响应测试靶包，供应急响应测试时被中断任务使用；
23.模块m3：进入测控弧段后，通过卫星实时遥测监视所述应急任务指令响应测试靶包的执行情况；
24.模块m4：应急任务指令响应测试靶包执行后，地面上注所述任务中断指令,记录实时遥测中卫星收到所述任务中断指令的时刻t0，作为应急任务指令响应的起始时刻；
25.模块m5：通过卫星实时遥测确认载荷设备关机后，地面上注应急任务包；
26.模块m6：记录卫星载荷开机时刻t1，作为应急任务指令响应的结束时刻；
27.模块m7：以t1～t0作为在轨应急任务指令响应时间。
28.优选地，所述应急任务指令响应测试靶包设置为在进入测控弧段后1分钟后载荷开机，开机时间不小于2分钟，不超过4分钟。
29.优选地，所述应急任务指令响应测试靶包使用开机准备时间和关机时间均最短的载荷工作模式。
30.优选地，所述卫星收到所述任务中断指令的时刻t0以及卫星载荷开机时刻t1，均为星上时，剔除地面上注任务中断指令的时间，消除地面操作对计算结果造成的影响。
31.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
32.1、本发明设计“应急任务指令响应测试靶包”，其所涉及的卫星需进行的工作内容、工作时长以及串(并)行关系等，与实际在轨业务一致。在不影响正常在轨成像任务的前提下，真实考核了针对成像任务的中断，还原了应急任务与前序任务可能存在冲突的在轨业务环境，保证了测试的有效性；
33.2、以星上收到“任务中断指令”的时刻作为t0，剔除了地面上注“任务中断指令”此部分时间，规避了由于地面操作的不确定性为测试数据带来的波动，同时便于测试界面的清晰。以星上时作为“任务中断指令”时刻t0以及卫星载荷开机时刻t1的基准，规避了使用卫星下传遥测判决与地面计时存在的误差，提升了测试数据的准确性。
附图说明
34.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
35.图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
37.本发明实施例提供了一种在轨应急任务指令响应时间测试方法，参照图1所示，该方法具体包括：
38.步骤s1：编制测试用数据包，包括“应急任务指令响应测试靶包”、“应急任务包”以及相应的“任务中断指令”。
39.步骤s2：在应急响应测试弧段的前一天，安排地面上注“应急任务指令响应测试靶包”，供应急响应测试时被中断任务使用。
40.步骤s3：进入测控弧段1分钟后，通过卫星实时遥测监视“应急任务指令响应测试靶包”的执行情况。
41.步骤s4：“应急任务指令响应测试靶包”执行1分钟后，地面上注“任务中断指令”,记录实时遥测中卫星收到“任务中断指令”的时刻t0，作为应急任务指令响应的起始时刻。
42.步骤s5：通过卫星实时遥测确认载荷设备关机后，地面上注“应急任务包”。
43.步骤s6：记录卫星载荷开机时刻t1，作为应急任务指令响应的结束时刻。
44.步骤s7：以t1～t0作为在轨应急任务指令响应时间。
45.具体地，设计用于被应急任务所替代的靶包，避免测试活动与卫星正常在轨任务冲突；“应急任务指令响应测试靶包”设置为在进入测控弧段后1分钟后载荷开机，开机时间
不小于2分钟，不超过4分钟，便于通过遥测确认开机状态且节约星上能源。
[0046]“应急任务指令响应测试靶包”使用开机准备时间和关机时间均最短的载荷工作模式，节省测控弧段资源。
[0047]
卫星收到“任务中断指令”的时刻t0以及卫星载荷开机时刻t1，均为星上时，剔除地面上注“任务中断指令”的时间，尽可能的消除地面操作等对计算结果造成的影响。
[0048]
接下来，对本发明进行更为具体的说明。
[0049]
步骤s3中通过卫星实时遥测监视“应急任务指令响应测试靶包”执行情况，应包括卫星如下遥测信息：
[0050]
数传主备开机状态：tma005＝3.5～5v，tma008＝3.5～5v
[0051]
数传记录状态：tma205＝1，tma405＝1
[0052]
载荷指令执行情况：tml198＝9ah
[0053]
载荷单机电压遥测：tml116＝4.275～5.705v，tml126＝2.78～3.82v
[0054]
tml144＝4.275～5.705v，tml217＝4.275～5.705v
[0055]
tml167＝4.275～5.705v，tml183＝4.275～5.705v
[0056]
tml188＝4.175～5.845v，tml190＝4.39～5.62v
[0057]
tml211＝3.56～5.70v，tml130＝4.275～5.705v
[0058]
tml132＝4.275～5.705v，tml133＝4.275～5.705v
[0059]
tml135＝4.275～5.705v，tml136＝4.275～5.705v
[0060]
tml138＝4.275～5.705v，tml139＝4.275～5.705v
[0061]
tml141＝4.275～5.705v，tml169＝4.14～5.86v
[0062]
tml171＝4.14～5.86v，tml173＝4.14～5.86v
[0063]
步骤s5中通过卫星实时遥测确认载荷设备关机，应包括卫星如下遥测信息：
[0064]
载荷指令执行情况：tml198＝dah
[0065]
载荷单机电压遥测：tml116＝0.7～1.4v，tml126＝0.7～1.2v
[0066]
tml144＝0.7～1.4v，tml217＝0.7～1.4v
[0067]
tml167＝0.7～1.4v，tml183＝0.7～1.4v
[0068]
tml188＝0～0.8v，tml190＝0.7～1.4v
[0069]
tml211＝0.7～1.4v，tml130＝0.7～1.4v
[0070]
tml132＝0.7～1.4v，tml133＝0.7～1.4v
[0071]
tml135＝0.7～1.4v，tml136＝0.7～1.4v
[0072]
tml138＝0.7～1.4v，tml139＝0.7～1.4v
[0073]
tml141＝0.7～1.4v，tml169＝0.7～1.4v
[0074]
tml171＝0.7～1.4v，tml173＝0.7～1.4v
[0075]
数传系统关机后：tma005＝0～0.5v，tma008＝0～0.5v
[0076]
步骤s5中地面上注“应急任务包”，应包括卫星如下遥测信息：
[0077]
遥控帧符合计数：tms123计数+1
[0078]
步骤s6中记录卫星载荷开机时刻，应包括如下遥测信息：
[0079]
数传主备开机状态：tma005＝3.5～5v，tma008＝3.5～5v
[0080]
数传记录状态：tma205＝1，tma405＝1
[0081]
载荷指令执行情况：tml198＝9ah
[0082]
载荷单机电压遥测：tml116＝4.275～5.705v，tml126＝2.78～3.82v
[0083]
tml144＝4.275～5.705v，tml217＝4.275～5.705v
[0084]
tml167＝4.275～5.705v，tml183＝4.275～5.705v
[0085]
tml188＝4.175～5.845v，tml190＝4.39～5.62v
[0086]
tml211＝3.56～5.70v，tml130＝4.275～5.705v
[0087]
tml132＝4.275～5.705v，tml133＝4.275～5.705v
[0088]
tml135＝4.275～5.705v，tml136＝4.275～5.705v
[0089]
tml138＝4.275～5.705v，tml139＝4.275～5.705v
[0090]
tml141＝4.275～5.705v，tml169＝4.14～5.86v
[0091]
tml171＝4.14～5.86v，tml173＝4.14～5.86v
[0092]
本发明实施例提供了一种在轨应急任务指令响应时间测试方法、系统及介质，通过设计与实际在轨任务规划、星上任务准备、星上任务执行等环节特征一致的“应急任务指令响应测试靶包”，并对其时间信息进行优化设置，既在在轨环境下模拟了真实应急场景，同时又提升了测试记录过程的便捷性和有效性；以星上时作为时间基准，得到相对更准确的响应时间。
[0093]
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0094]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。