[发明专利]一种多层级卫星协同调度方法和系统

说明书

一种多层级卫星协同调度方法和系统，调度优化模块被配置为按照如下方式对计划表进行优化调整：基于卫星的动作任务和/或地面站的动作任务生成第一控制命令集，并至少基于第一控制命令的状态生成与其关联的冲突集；基于第一控制命令集选择需要改变状态的第一控制命令并在执行第一控制命令的状态改变的情况下，至少基于与第一控制命令相关联的冲突确定效用惩罚；计算第一控制命令的效用值并基于效用惩罚对其进行校正，在效用值增大的情况下接受第一控制命令的状态更改。本发明可以在不考虑其余控制命令的情况下快速重新评估控制命令状态的改变所造成的影响，能够以更快的速度完成对计划表的优化调整。

技术领域

本发明属于卫星控制技术领域，尤其涉及一种多层级卫星协同调度方法和系统。

背景技术

不同类型的卫星能够按照单独或协同的方式执行例如是通信或观测的任务。例如，对地观测卫星通过其携带的传感器能够在特定的时间内对地球的某些区域进行成像。采用单颗卫星独立工作的方式不能在短时间内有效地对整个地球进行成像。或者当需要执行某个区域的临时观测任务时，基于卫星的轨道、高度和视野，往往无法快速的响应观测任务的执行。为了减少对地球整体成像所需的时间或者能够快速响应临时观测任务的执行，可以将大量遥感卫星发射到太空中，每一个遥感卫星均成像地球的一部分，通过将每个遥感卫星的成像数据整合后便能得到整个地球的成像数据。大量遥感卫星需要通过在地球的不同位置设置的多个地面站以完成与其通信管辖范围内的遥感卫星的通信。当大量遥感卫星与多个地面站同时存在时，基于其彼此之间的多种冲突的存在，使得卫星和地面站的协同调度异常困难。现有的调度系统不能够快速地更新计划表，调度无法快速完成。

公开号为CN102354288A的专利文献公开了一种成像质量优先的任务调度方法，根据卫星轨道数据、姿态机动能力、地面目标位置信息及成像质量要求计算任务满足成像质量要求的可见时间窗口，并将所有任务按照可见时间窗口的开始时刻排序。然后计算任务的最佳观测时刻点，据此对任务进行调度。调度时首先判断当前任务与最后一个已安排任务是否冲突，如果冲突则当前任务不用前瞻且不能安排，如果不冲突则获取当前任务的前瞻任务组，判断当前任务与前瞻任务组中的任务是否存在冲突，如果存在冲突则根据规则取舍当前任务，如果不冲突则当前任务可以安排。对能够安排的当前任务，将卫星的姿态机动动作以及观测动作写入卫星动作序列。最后输出卫星动作序列作为任务调度结果。该调度方法中任务的冲突判断执行过程长，无法快速快速获得最优的调度表。

发明内容

如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。