[发明专利]一种卫星任务规划的系统及方法

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及卫星任务规划的系统及方法。

背景技术

卫星任务规划系统在遥感卫星对地观测方面处于神经中枢的地位。如图1所示，卫星任务规划系统部署在服务中心，多方用户在各自单位提出对地观测需求，卫星任务规划系统自动地将用户对地观测需求转化为卫星资源能够执行的观测计划，快速地组织完成对地观测产品的生产定制过程，准确响应用户需求。

近年来，随着卫星应用范围越来越广，在轨运行的卫星数量也逐年上升，而且，卫星用户数量和观测任务需求也在急剧增加。不仅如此，当前用户对于观测目标信息的时效性要求也日益提高，尤其在突发事件的应急处理应用中，观测任务具有复杂性、动态性、不确定性和高时效性的多重特点，更加增添了任务规划的难度。

目前，卫星的任务规划问题是一个复杂的组合优化问题，在实际应用中多采用集中式规划算法进行处理。采用集中式规划算法必须等待规划任务和卫星资源全部确定后才能进行任务规划。在任务规划后，若任务或资源发生变化或者需要调整，则原规划结果不再适用，必须重新进行计算，这样导致任务规划的实时性较差。

发明内容

本发明提供了一种卫星任务规划的系统及方法，用以解决现有卫星任务规划技术实时性较差的问题。

其具体的技术方案如下：

一种卫星任务规划系统，所述系统包括：服务器以及与所述服务器连接的M个客户端，其中，

所述服务器，广播可用卫星的状态同步参数；

所述客户端，获取观测需求，基于观测需求以及可用卫星状态同步参数，生成对应的任务规划结果，并将任务规划结果返回至所述服务器。

可选的，所述服务器，接收可用卫星遥测数据，并将根据卫星遥测数据得到的可用卫星状态同步参数广播至M个客户端，以及为所述M个客户端中的每个客户端授时，以使所述卫星任务规划系统的时间统一。

可选的，所述卫星遥测数据具体为卫星能量数据和/或卫星姿态参数和/或卫星轨道根数和/或卫星存储容量中的一种或者组合。

可选的，所述服务器，接收客户端申请获得令牌的申请请求，并为申请获得令牌的客户端发放获得令牌，在接收到客户端的释放令牌请求，并回收客户端的令牌。

可选的，所述服务器，在接收到N个客户端申请获得同一颗卫星的使用令牌申请请求时，获取每个客户端的优先级，将获得令牌发放至高优先级的客户端。

可选的，所述客户端，基于卫星同步状态数据，筛选出满足条件的卫星资源，以目标的覆盖区域和卫星资源的幅宽，对目标区域进行分解，对分解后目标区域进行可见时间窗口计算以及任务约束检查，根据任务约束检测后的结果进行天文事件及气象条件进行筛选，基于筛选出的结果生成任务规划结果。

一种卫星任务规划方法，包括：

客户端获取M个观测需求，M为大于等于1的正整数；

客户端接收服务器广播的的可用卫星状态同步参数，客户端基于观测需求以及可用卫星状态同步参数，生成对应的任务规划结果；

客户端将任务规划结果反馈至服务器，以使服务器基于任务规划结果得到响应信息。

可选的，在客户端获取观测需求对应的可用卫星状态同步参数之前，还包括：

接收卫星遥测数据，并将根据卫星遥测数据得到的可用卫星状态同步参数广播至M个客户端，以及为所述M个客户端中的每个客户端授时，以使所述卫星任务规划系统的时间统一。

可选的，所述卫星遥测数据具体为卫星能量数据和/或卫星姿态参数和/或卫星轨道根数和/或卫星存储容量中的一种或者组合。

可选的，在接收根据卫星遥测数据得到的可用卫星状态同步参数之后，还包括:

基于可用卫星同步状态数据，筛选出满足条件的卫星资源，以目标的覆盖区域和卫星资源的幅宽，对目标区域进行分解，对分解后目标区域进行可见时间窗口计算以及任务约束检查，根据任务约束检测后的结果进行天文事件及气象条件进行筛选，基于筛选出的结果生成任务规划结果。

在本发明中，服务器以及客户端，多个客户端来获取观测需求，服务器会将可用卫星状态同步参数广播至M个客户端，客户端基于观测需求以及可用卫星状态同步参数，生成对应的任务规划结果，各个客户端会独立处理各自需求并将任务规划结果返回至服务器，也就是说，在本发明实施例中卫星任务规划系统在观测需求提出阶段就能够进行任务规划，时效性更强。

另外，在本发明实施例中，在新的需求提出时能够基于现有可用卫星状态同步参数和任务规划结果进行增量处理，满足任务随时到达的要求。

附图说明