[发明专利]一种任务的回传方法

说明书

技术领域

本发明属于航天器任务调度领域，涉及一种安排回传任务的方法。

背景技术

遥感卫星、特别是高分辨率对地观测卫星，其工作期间将产生大量的有效数据。但是，受制于卫星体积、质量、功耗等方面的制约，星上用来保存数据的固态存储器(简称固存)的容量大小受到严格限制。当固存数据写满时，卫星将无法再进行数据记录，也就失去了其应用价值。因此，使卫星利用地面站测控区间进行数据回传，释放或清空固存空间，是遥感卫星的重要功能之一。经过数十年的建设，目前我国已经拥有多个地面测控站，在航天事业中发挥着重要的作用。但是，这些地面站全都分布在我国境内，其测控区间范围受到一定的限制。而遥感卫星多为太阳同步轨道，每天绕地球运行约14圈，能够进入我国地面站测控区间范围的只有一半左右的圈次，每次可供使用的回传时间窗口最长也不过10～15分钟，时间窗口资源十分紧张。海量的固存数据与相对较低的数据回传速度，更是让这个问题显得愈发突出。由于各种原因，在这些回传时间窗口内卫星还会经常被要求执行一些其它的任务或动作而不能进行回传，这就进一步加剧了回传时间紧张的问题。

为了满足卫星大数据量任务回传的需求，应从多方面对此进行求解。除了采用发射中继卫星、建设海外地面站、研制高速数传天线等加强回传能力的硬性手段之外，还应采用合理规划、充分利用测控区间时间窗口的有效策略，尽可能提高回传效率。

卫星现有的任务回传方式，是将安排在回传队列中的任务以数据记录的时间顺序排列，即先拍先传。但是在当前卫星遥感技术日新月异、遥感作用日益重要的条件下，卫星上的某些数据，其时效性也许较之数据本身更为重要，本应拥有优先回传的权利，却因陷入漫长的回传队列等待过程而浪费了宝贵的时间，导致错过时机从而失去了其应用价值。此外，现有的任务回传方法通常是将一次观测任务所保存的全部有效数据作为一个单元进行整体回传，而在回传队列中对任务数据量大小不做区分，这会导致在原本能进行多个小数据量任务回传的时间窗口内，只回传了一个大数据量任务。对于卫星遥感应用来说，这是一种较为低效的手段，无法充分满足卫星遥感应用的需求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种任务传输效率高、操作简便灵活的安排回传任务的方法。

本发明的技术解决方案是：一种任务的回传方法，步骤如下：

(1)获取卫星即将经过的地面站测控区间的窗口时间长度T_window；

(2)计算当前卫星存储的所有N个回传任务中每一个任务所需要的回传时间长度T_i，i＝1、2、3......N，计算公式为T_i＝M_i/S，其中M_i为第i个回传任务所占固存容量大小，S为卫星数传天线的传输速度；

(3)分别设置固存队列和回传队列，其中固存队列为N个回传任务按照优先级的先后顺序排列后的结果，优先级高的任务排在前面，优先级相同时任务所需要的回传时间长度T_i短的排在前面，回传队列初始状态为空；

(4)从固存队列的队首开始依次对回传任务所需要的回传时间长度T_i进行累加，计算总回传时间长度T_sum＝∑T_i；

(5)计算总回传时间长度时，每新增加一个任务，就判断一次T_sum是否超过T_window；若未超过，则进入步骤(6)，否则进入步骤(7)；

(6)将累加时新增加的那个任务加入回传队列的末尾，然后返回步骤(4)继续进行累加，直到固存队列中的所有任务都被遍历过为止，此时的回传队列为最终的回传队列，进入步骤(8)；

(7)将累加时新增加的那个任务以及固存队列中排在该任务之后且与该任务的优先级相同的所有任务删除，然后返回步骤(4)继续进行累加；

(8)清空固存队列，同时将最终的回传队列中的任务依次传递给卫星数传分系统，在卫星进入地面站测控区间后依次回传至地面站。