[发明专利]用于卫星星群的地面移动目标自动跟踪任务规划方法及系统

权利要求书

1.一种用于卫星星群的地面移动目标自动跟踪任务规划方法，包括以下步骤：

步骤一：某颗卫星接收到来自地面的待跟踪移动目标信息，该某卫星作为招募卫星，生成潜在区域任务，将潜在区域任务作为观测任务在卫星系统内招募执行者；

步骤二：卫星系统内的成员卫星接收到潜在区域任务后进行任务规划，卫星可以胜任此任务时向招募卫星发送执行任务申请，否则不发送执行任务申请；

步骤三：招募卫星接收到执行任务申请，并在所有申请中选择一颗卫星作为任务执行者，向其发送执行任务通知；招募卫星未收到执行任务申请时，更新潜在区域任务继续招募；

步骤四：接收到执行任务通知的卫星作为执行卫星，执行卫星执行潜在区域任务并根据任务执行结果向地面回传检测图像并将检测结果返回招募卫星，任务执行完毕时向招募卫星发送任务结束指令；

步骤五：若招募卫星未收到任务结束指令，则招募卫星根据返回的检测结果更新潜在区域任务，在系统内重新进行任务招募活动并重复执行步骤三和四，当累积一定检测结果次数均未发现移动目标时，执行步骤六；若招募卫星收到了任务结束指令，任务终止。

步骤六：卫星系统更新任务，重新对移动目标自主搜索，卫星成员由单星规划找到目标潜在概率最高的条带任务发送任务申请，中标范围为所有申请卫星；若多星协同任务后发现目标，进入步骤一，否则，重复步骤六。

2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，步骤一中，生成潜在区域任务时采用滚动的方式进行潜在区域任务的更新，滚动观测周期时长为W，滚动以某颗卫星S_m(0<m≤N_S)收到地面上传任务或一次任务执行并完成图像检测事件触发。

3.根据权利要求2所述的规划方法，其特征在于，步骤一中，移动目标信息由地面上传时给出其发现时刻t₀、发现位置(经纬度坐标)P₀(lon₀,lat₀)、最大移动速度v_max、可能的移动速度的信息以及检测此目标需要的最低图像分辨率、最小太阳高度角的图像约束信息；并假设时，目标处于中低速运动状态，反之，目标处于高速运动状态，v_HT为速度阈值；并假设移动目标在下一个观测周期内的最大潜在区域为以P₀为圆心、r为半径的圆形区域，r＝v_max·W。

4.根据权利要求3所述的规划方法，其特征在于，步骤一中，计算得到的潜在区域时，跟踪过程中记录每次目标被发现的时间与位置，由此得到目标的已侦查轨迹信息{(t₀，P₀)，(t₁，P₁)，…，(t_n，P_n)}，在下一个观测周期内，处于中低速运动阶段的目标在此时段的潜在区域仍以P_n为圆形区域；处于高速移动阶段的目标在此时段潜在区域为以P_n为中心的椭圆形区域；当n≥1时，目标在t_n时刻的运动速度为沿二维平面上方向，大小为并通过与v_HT的大小关系判断此时目标处于何种运动状态，当目标处于高速状态时，椭圆形区域的长轴沿方向，短轴与长轴垂直，长半轴长度l_a及短半轴长度l_b按下式计算：

5.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，步骤一中，招募潜在区域任务执行者时，以计算得到的潜在区域作为观测任务在卫星系统内通过广播报文的方式进行招募。

6.根据权利要求5所述的规划方法，其特征在于，步骤一中，招募时，招募报文中给出目标的初始上报信息，并标明等待反馈的时间、任务的规划时段[st,et]，st需满足st>ct+dt，ct为本次任务的生成时间，dt为反馈等待、星间通信造成的延迟；根据实际通信状况预置大延迟dt’对st进行限制，即令st＝ct+dt’。