[发明专利]一种卫星任务自主连续规划方法

权利要求书

1.一种卫星任务自主连续规划方法，其特征在于步骤如下：

(1)卫星沿自身轨道运行，通过上注轨道根数获得星下点轨迹，在某一时刻t₀，卫星对轨迹上从t₀开始，到t₁时刻的点进行均匀采样，得到多个星下点轨迹采样点，根据设定的采样点进入目标控制区域G_i的判断准则，判断这些采样点是否进入目标控制区域G_i，设卫星的目标控制区域G_i为卫星星下点轨迹所在平面的多边形区域，i＝1…n，n为正整数，卫星的目标控制区域集G包括卫星的多个目标控制区域G_i，若卫星轨迹上的采样点进入目标控制区域G_i，且采样点从进入目标控制区域G_i到离开目标控制区域G_i的时间长度大于等于10分钟且小于等于30分钟，则判定该目标控制区域G_i对应的卫星载荷任务满足任务执行的时间长度要求，判定该任务为进入目标控制区域集G的任务；若卫星轨迹上的采样点没有进入目标控制区域G_i或采样点从进入目标控制区域G_i到离开目标控制区域G_i的时间长度小于10分钟或大于30分钟，则判定该目标控制区域G_i对应的卫星载荷任务不满足任务执行的时间长度要求，不将该任务作为进入目标控制区域集G的任务；采样点进入目标控制区域G_i的时刻为该进入目标控制区域集G的任务的启动时刻，采样点离开目标控制区域G_i的时刻为该进入目标控制区域集G的任务的结束时刻，进入目标控制区域集G的任务按启动时刻分为长期任务、中期任务和短期任务；

(2)获取卫星的t₀时刻的状态集合S，包括卫星自主判断的整星安全状态、卫星放电深度、星上公共资源的互斥信号量状态、光照状态；定义整星安全状态为安全时，卫星电源工作正常、姿控分系统工作正常、总线通信正常、星务中心计算机工作正常；星上公共资源的互斥信号量状态包括有互斥和无互斥两种状态；光照状态包括有光照和无光照；

(3)如果步骤(1)进入目标控制区域集G的任务是长期任务，则将该任务直接纳入新的任务集合P’，当卫星在轨道上运行，逐渐接近目标控制区域，任务的启动时刻发生变化，逐渐变为中期任务，再由中期任务变为短期任务；

(4)如果步骤(1)进入目标控制区域集G的任务是中期任务，则进行任务规划的任务属性，即要执行该中期任务时需要判定的参数，包括整星安全状态、任务所需放电深度；

若步骤(2)卫星的当前状态集合S中卫星放电深度大于中期任务所需放电深度，且整星安全状态为安全，则将该中期任务纳入新的任务集合P’；

若步骤(2)卫星的当前状态集合S中卫星放电深度小于或等于任务所需放电深度，或者整星安全状态为不安全，则该中期任务不纳入新的任务集合P’；

该中期任务随启动时刻的缩短逐渐变为短期任务；

(5)如果步骤(1)进入当前任务目标集G的任务是短期任务，进行任务规划的任务属性，即要执行该短期任务时需要判定的参数，包括整星安全状态、任务所需放电深度、互斥信号量、光照状态；

若步骤(2)卫星的当前状态集合S中卫星放电深度大于任务所需放电深度，且步骤(2)卫星的当前状态集合S中与该短期任务相关的互斥信号量的状态为无互斥、整星安全状态为安全、光照状态为有光照，则将该短期任务纳入新的任务集合P’；

若步骤(2)卫星的当前状态集合S中卫星放电深度大于任务所需放电深度、整星安全状态为安全、光照状态为有光照，但步骤(2)卫星的当前状态集合S中与该短期任务相关的互斥信号量的状态为有互斥，进行冲突消解，如果冲突能够消解，则将该短期任务纳入新的任务集合P’，如果冲突无法消解，则该短期任务不纳入新的任务集合P’；

若步骤(2)卫星的当前状态集合S中卫星放电深度小于或等于任务所需放电深度，或者整星安全状态为不安全，或者光照状态为无光照，则该短期任务不纳入新的任务集合P’；

(6)如果由步骤(3)、(4)、(5)所得的新的任务集合P’与当前任务集合P不一致，则更新当前任务集合P，使当前任务集合P与由步骤(3)、(4)、(5)所得的新的任务集合P’保持一致；

(7)提取步骤(6)更新后的任务集合P中到达启动时刻的短期任务，送至卫星的执行单元执行；

(8)当目标控制区域G_i中的任务均执行完毕，将该目标控制区域G_i从目标控制区域集G中删除；更新步骤(2)当前状态集合S中的互斥信号量状态、卫星的放电深度；

(9)返回步骤(1)，直至卫星的目标控制区域集G为空，完成规划。