一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法及系统与流程

本发明涉及卫星任务规划，具体为一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法及系统。

背景技术：

1、卫星在应对自然灾害、突发环境事件，打击恐怖活动、有组织犯罪、周边热点地区突发事件等应急行动都具有重大意义，但是这些应急行动在时间和空间上具有很强的突发性和不确定性，相应的需要卫星做出近实时快速响应。在成像卫星运行方案中，任务常常处于饱满状态，难以找到应急任务可插入的空闲时段，应急任务规划是一个问题。

2、应急场景下，应用需求具有突发性和实时性要求高等特点，如何利用当前成像卫星资源进行综合规划，成为当前成像卫星系统亟待解决的问题。现有应急任务规划技术存在一些不足，应急任务插入时间窗选择的灵活性差；在进行应急任务插入没有综合考虑任务权值和时间窗数量属性，造成较多先规划应急任务导致后续待插入应急任务无法规划的现象；在任务合成时没有选择出最合适的合成位置，最终导致应急任务规划的效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法及系统，包括如下步骤：

3、s1、获取应急任务；

4、s2、应急任务的分析处理；

5、s3、应急任务的排序；

6、s4、根据步骤s3的任务优先级排序，依次获取应急任务；

7、s5、对应急任务进行计算，计算任务对于卫星的可见时间窗；

8、s6、根据步骤s5中所计算的结果，将时间窗有重合的任务进行合并，删除合并后的任务，并形成新的任务，并就新任务重新给出优先度；

9、s7、将步骤s6中的新任务与未合并的任务重新形成应急任务集合，并优先级排序，以此获取任务进行完成。

10、优选的，所述步骤s1中，通过应急任务处理模块中的应急任务接收单元来获取应急任务，所述应急任务接收单元与地面站相连用于获取任务指令。

11、优选的，所述步骤s2中，通过应急任务处理模块中的应急任务评估单元对任务进行分析处理以获取任务优先级，并计算权值；所述任务优先级通过权值体现，权值的计算参考地面站的指令以及任务用途。

12、优选的，所述步骤s3中，通过应急任务处理模块中的应急任务排序单元对应急任务进行排序，根据步骤s2的分析结果，按照优先级权值的由高到低依次对应急任务进行排序，获得应急任务集合。

13、优选的，所述步骤s4中，通过卫星数据处理中心获取步骤s3中确定的应急任务集合，并将应急任务集合分发至方案计算单元中。

14、优选的，所述步骤s5中，通过方案计算单元来计算可见时间窗，具体过程为：根据应急任务的内容以及卫星自身运转的实际情况，确定任务目标处于卫星所能够探测的区域内的时间为可见时间窗。

15、优选的，所述步骤s6中，通过任务合成模块完成可见时间窗有重合的任务的合并工作；新任务的优先度权值根据合并后的任务重新计算。

16、优选的，所述步骤s7中，在任务执行过程中，通过任务状态更新模块获取任务的完成状态，并实时反馈到卫星数据处理中心中。

17、优选的，本发明还提供了一种面向应急任务的卫星自主任务规划系统，包括卫星数据处理中心、应急任务处理模块、方案计算单元、任务合成模块以及任务状态更新模块，所述卫星数据处理中心与应急任务处理模块、方案计算单元、任务合成模块、任务状态更新模块电性连接。

18、优选的，所述应急任务处理模块设置有应急任务接收单元、应急任务评估单元以及应急任务排序单元，其中应急任务接收单元与地面站相连。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对应急任务进行分析排序，确定应急任务的优先度权值，并通过计算应急任务与卫星之间的可见时间窗，针对可见时间窗同步的任务进行合并，最后根据优先度权值来确定任务执行的顺序，能够有效提高卫星完成应急任务的效率。

技术特征：

1.一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s1中，通过应急任务处理模块中的应急任务接收单元来获取应急任务，所述应急任务接收单元与地面站相连用于获取任务指令。

3.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s2中，通过应急任务处理模块中的应急任务评估单元对任务进行分析处理以获取任务优先级，并计算权值；所述任务优先级通过权值体现，权值的计算参考地面站的指令以及任务用途。

4.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s3中，通过应急任务处理模块中的应急任务排序单元对应急任务进行排序，根据步骤s2的分析结果，按照优先级权值的由高到低依次对应急任务进行排序，获得应急任务集合。

5.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s4中，通过卫星数据处理中心获取步骤s3中确定的应急任务集合，并将应急任务集合分发至方案计算单元中。

6.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s5中，通过方案计算单元来计算可见时间窗，具体过程为：根据应急任务的内容以及卫星自身运转的实际情况，确定任务目标处于卫星所能够探测的区域内的时间为可见时间窗。

7.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s6中，通过任务合成模块完成可见时间窗有重合的任务的合并工作；新任务的优先度权值根据合并后的任务重新计算。

8.根据权利要求1所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法，其特征在于：所述步骤s7中，在任务执行过程中，通过任务状态更新模块获取任务的完成状态，并实时反馈到卫星数据处理中心中。

9.一种面向应急任务的卫星自主任务规划系统，其特征在于：包括卫星数据处理中心、应急任务处理模块、方案计算单元、任务合成模块以及任务状态更新模块，所述卫星数据处理中心与应急任务处理模块、方案计算单元、任务合成模块、任务状态更新模块电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种面向应急任务的卫星自主任务规划系统，其特征在于：所述应急任务处理模块设置有应急任务接收单元、应急任务评估单元以及应急任务排序单元，其中应急任务接收单元与地面站相连。

技术总结
本发明涉及卫星任务规划技术领域，具体公开了一种面向应急任务的卫星自主任务规划方法及系统，所述规划方法包括如下步骤：S1、获取应急任务；S2、对于应急任务进行分析处理；S3、根据步骤S2的分析结果将应急任务进行排序，获得应急任务集合；S4、根据步骤S3的任务优先级排序，依次获取应急任务；S5、对应急任务进行计算，计算任务对于卫星的可见时间窗；S6、根据步骤S5中所计算的结果，将时间窗有重合的任务进行合并，删除合并后的任务，并形成新的任务，并就新任务重新给出优先度；S7、将步骤S6中的新任务与未合并的任务重新形成应急任务集合，并优先级排序，以此获取任务进行完成；所述系统中搭载上述方法运行。

技术研发人员：李小波,亢瑞卿,杜国超,李亚亚,苏鹏,李达,亢志邦
受保护的技术使用者：北京开运联合信息技术集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15