[发明专利]一种遥感卫星自主任务筹划方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种遥感卫星自主任务筹划方法及装置，所述方法包括：星载计算机针对预置观测需求在星上完成解译、统筹、筹划和跟踪闭环，实现遥感卫星无需地面干预的自主巡哨。根据观测需求自主生成载荷要求并完成卫星筛选，计算对点目标、移动目标的访问时间窗口并生成多套筹划方案，分配观测需求的优先级并对相似观测需求进行合并，完成与已有任务的冲突消解并根据效能评定结果优选一套方案执行，根据方案执行情况进行需求调整和下一轮筹划。本申请实施例在星上自主完成观测需求闭环，具有自主、快速、灵活的特点，易于实现。

技术领域

本申请实施例涉及一种遥感卫星自主任务筹划方法及装置。

背景技术

传统的卫星观测全过程一般包括需求筹划、任务规划、计划制定、指令生成、指令注入、卫星观测、数据接收、地面传输、数据处理、情报生产、产品分发等环节，导致从提出需求到获取信息的时间一般都是按较长的规划周期计算，难以满足时效性需求。自主运行的对地观测星群，是指可以在没有或很少依赖于地面系统的支持下，具备自行完成观测任务能力的星群，具备快速、灵活的特点。

为了在实际应用中提高目标观测效能，需要尽可能多的协同多载荷、多轨道卫星组网提高对目标的时、空、频多维覆盖能力，因此需要一套任务筹划系统完成多星任务的协同管理和高效分配。其中，星群的主星或者空间站完全可以作为星上的决策控制中心为每颗卫星发出控制任务，而不是地面需要测控支持的中心系统。这种“智能移位”本质上是将原先由地面系统所承担的测量、决策、规划、调度和控制功能，及其所具备的自适应性、自组织性和智能性等特征，转移到在空间运行的各个卫星上。当前的卫星系统基本上是由地面系统完全控制，其自主程度相当低，而未来发展趋势则是不断向星上自主扩展，最终达到近乎可完全自主运行的程度。遗憾的是，目前尚未有相关技术可供参考。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种遥感卫星自主任务筹划方法及装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种遥感卫星自主任务筹划方法，包括：

星载计算机获取观测需求信息；所述观测需求信息包括以下至少之一：观测的开始时刻及截至时刻、目标经纬度、速度、方向、更新时刻、观测意图的信息，所述观测意图包括异常监视、搜索跟踪、识别确认；

所述星载计算机根据所述观测需求信息进行载荷筛选、窗口计算、窗口筛选的解译，生成访问窗口集合W_target及W_target对应的数传弧段集合WS；基于所述观测需求信息为观测需求分配优先级，将相似的任务进行合并；

所述星载计算机根据观测意图从W_target中选出若干观测窗口，为所述若干观测窗口中的每个窗口选择开始时刻最早的数传弧段，组成筹划方案并执行；

所述星载计算机跟踪监视所述筹划方案的执行状态，在所述筹划方案执行失败或目标经纬度更新时，生成新的观测需求信息，基于所述新的观测需求信息进行新任务筹划，对新筹划方案进行跟踪监视，直到新组成的筹划方案执行成功或到达观测的截至时刻。

作为一种实现方式，所述星载计算机中存储观测意图与载荷要求的对应关系表；所述方法还包括：

所述星载计算机根据观测意图从所述对应关系表中查询载荷类型、分辨率范围、幅宽范围、频率范围、最小访问间隔△t_min、最大访问间隔△t_max的要求信息，并从星上存储的卫星列表中筛选可用卫星集合S；

计算S对目标的有效访问窗口集合W_target；

观测意图为搜索跟踪、识别确认的观测需求时，以目标更新时刻的经纬度为圆心，从更新时刻到目标访问时刻移动的距离为半径计算目标的潜在区域R，从W_target中剔除窗口覆盖区域与R没有重叠的访问窗口；