[发明专利]一种卫星星载自主规划系统

说明书

本发明涉及卫星任务规划技术领域，公开了一种卫星星载自主规划系统。该自主规划系统包括事件检测模块、事件存储模块、事件过滤模块、事件规划模块、约束检验模块、行动队列存储模块和冲突消解模块。该规划系统避免了地面上传统的卫星任务规划的周期长，而且规划方案一经上注卫星就必须严格执行，不考虑星上动态环境及任务执行效果，因此无法对环境变化做出快速响应的问题；且该系统采用模块化架构，各个模块分别对应执行上述方法中不同步骤，能够释放系统中空闲模块的计算资源，解决了卫星上运算资源不足、存储空间小、运算能力差以及无法运行传统卫星任务规划方法的问题。

技术领域

本发明涉及卫星任务规划技术领域，具体地，涉及一种卫星星载自主规划系统。

背景技术

当前大多数卫星任务规划在地面进行，卫星的在轨活动由地面站事先做好计划方案，在卫星地面通信可用期间将任务规划方案上注到卫星，卫星按照规划好的方案执行观测任务，但地面规划方法在响应新信息和新机会方面存在重大延迟，规划周期通常受限于由联系机会约束的时间，延迟时间从几分钟到几小时不等，当观测环境突然改变，地面任务规划与资源调度系统没有足够的时间对卫星进行规划方案调整，导致观测任务无法完成，出现无用产品，造成观测资源浪费，也意味着收集关键情报的机会减少，不能充分发挥卫星资源具有多种载荷和多种工作模式的能力。

传统的卫星任务规划方法虽然能够得到一个最优或者近似最优的观测方案，但是由于卫星上没有足够的运算资源，星上任务规划系统必须具有存储空间小、程序简单，运算速度快等特点。另外，星上环境随时变化，需要对环境的快速响应，充分利用易失的观测机会。因此针对动态环境变化和较弱的运算能力，提供一种卫星星载任务规划系统具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种卫星星载任务规划系统，该系统采用模块架构，能够针对多变的观测环境，充分利用卫星上的运算资源，及时为卫星提供优选的观测方案。

为了实现上述目的，本发明提供了一种卫星星载任务规划系统，该卫星星载自主规划系统包括：事件检测模块，用于获取任务事件，以形成任务事件集合，任务事件包括地面站上注的任务事件和卫星的控制系统自主生成的任务事件，任务事件具有任务信息及执行任务事件的时间范围；事件存储模块，用于存储事件检测模块获取的任务事件，并将任务事件按照时间范围的起始时间排列；事件过滤模块，用于按照任务事件的排列顺序从事件存储模块中提取第一预设数量的任务事件，并判断提取的任务事件的时间范围是否在预设时间段内；事件规划模块，用于从事件过滤模块中接收时间范围在预设时间段内的任务事件以及从行动队列存储模块中接收具体执行时间在预设时间段内的任务事件，以生成待规划事件集合，并对待规划事件集合中的任务事件进行任务规划，以获得任务事件的具体执行时间，从而生成待规划事件集合的已规划任务序列；约束检验模块，用于对已规划任务序列进行约束检验，约束检验包括存储约束检验、能量约束检验、传感器类型约束检验和时间约束检验，并将通过约束检验的已规划任务序列添加至行动列队；行动队列存储模块，用于存储行动列队。