[发明专利]一种面向静轨光学遥感卫星星地一体化智能操控系统

摘要

本发明公开了一种面向静轨光学遥感卫星星地一体化智能操控系统，包括：任务输入模块、任务解析模块、地面任务规划模块、星上任务规划模块和任务调度模块；其中，任务输入模块从用户获取任务信息后输入任务解析模块；任务解析模块接收任务信息并进行数字化处理形成离散的赋值函数和指令块；地面任务规划模块将多个离散的赋值函数编排成卫星操控指令序列；星上任务规划模块将地面任务解析模块提供的指令块编排成成像任务指令序列，并将成像任务指令序列发送到任务调度模块；任务调度模块将卫星操控指令序列和成像任务指令序列分发到每个控制器。本发明辅助提升遥感卫星在轨工作时可靠性和对地观测效能，更好的满足用户成像任务需求。

主权项

1.一种面向静轨光学遥感卫星星地一体化智能操控系统，其特征在于包括：任务输入模块(1)、任务解析模块(2)、地面任务规划模块(3)、星上任务规划模块(4)和任务调度模块(5)；其中，所述任务输入模块(1)从用户获取任务信息后输入所述任务解析模块(2)；所述任务解析模块(2)接收任务信息并进行数字化处理形成指令块和多个离散的赋值函数，将多个离散的赋值函数传递给所述地面任务规划模块(3)，将指令块传递给所述星上任务规划模块(4)；所述地面任务规划模块(3)通过智能任务规划算法将多个离散的赋值函数编排成卫星操控指令序列，并将卫星操控指令序列发送到所述任务调度模块(5)；所述星上任务规划模块(4)将地面任务解析模块提供的指令块编排成成像任务指令序列，并将成像任务指令序列发送到所述任务调度模块(5)；所述任务调度模块(5)采用基于时间片的任务指令分发方式将卫星操控指令序列和成像任务指令序列分发到每个控制器；其中，获取任务信息包括如下步骤：添加三维显示控件AGI Globe Control和二维显示控件AGI Map Control，并调用NewScenario接口函数来新建场景；调用IAgSatellite接口函数设定卫星和卫星轨道参数；调用IAgSensor接口函数设定卫星有效载荷参数；调用IAgAreaTarget和IAgLineTarget函数获取从用户在可视化界面内点、圈的观测区域信息；自编写函数获取用户输入的观测任务成像时间、区域位置信息、区域范围和形状、成像谱段、观测次数、观测时长、有效载荷参数、接收地面站位置参数；所述智能任务规划算法为分枝定界算法，通过智能任务规划算法将多个离散的赋值函数编排成卫星操控指令序列包括如下步骤：将以经纬度表示的观测区域映射到适用于卫星观测的有效视场平面中，形成映射图像；利用有效载荷视场形成的图形去覆盖映射图像，以载荷视场图形为单元进行划分形成覆盖矩阵，再通过几何方法确定覆盖矩阵的每个单元是否需要实现覆盖；根据映射结果构建任务规划模型，确定任务规划目标函数，选择卫星工作模式与任务规划模型相对应；根据卫星载荷成像能力、姿态机动能力、数据传输能力，通过分枝定界树搜索、统计能够覆盖全部映射图像的可行方案，并按照优化指标进行优化；判断是否完成成像观测任务，满足观测覆盖要求和成像次数要求；输出任务工作序列，并形成可供星上读取的卫星操控指令序列；所述星上任务规划模块(4)通过指令模板将地面任务解析模块提供的指令块编排成成像任务指令序列，通过指令模板将地面任务解析模块提供的指令块编排成成像任务指令序列包括：首先在计算机中存储多个指令序列模块，对任务指令序列也进行模块化处理，抽象形成公共序列子模板，各模板对子模板进行调用，实现对地面任务指令块编排；所述基于时间片的任务指令分发方式包括：卫星操控指令序列和成像任务指令序列存储于任务调度模块(5)中的任务执行缓存区，任务调度模块(5)周期性检测任务执行缓存区内的卫星操控指令序列和成像任务指令序列的时间标识，通过与任务调度模块(5)的高精度时钟控制源输出的时间相比较，若输出时间大于时间标识，则任务调度模块立即发送卫星操控指令序列或成像任务指令序列。