[发明专利]基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法及系统，涉及卫星回放弧段自主选择技术领域，该方法包括：步骤S1：地面提前上注中继回放弧段给星载软件，供后者存储使用；步骤S2：星载软件周期性地检测潜在的数据回放弧段，包含地面站回放弧段和中继回放弧段，并控制数传和中继在内的单机进行数据的下传；步骤S3：若检测结果是中继回放弧段的状态下，则进一步检测其是否与地面站回放弧段产生冲突；步骤S4：当中继回放弧段与地面站回放弧段存在冲突时，星载软件根据既定的冲突避免策略选择回放弧段进行数据下传。本发明能够可自主进行回放弧段选择无需地面干预，大大降低了卫星维护成本，并为扩展卫星业务的应用范围奠定了良好基础。

技术领域

本发明涉及卫星回放弧段自主选择技术领域，具体地，涉及一种基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法及系统。

背景技术

卫星环绕于地球周围太空中，可将其遥测和遥感数据存储在数传单机中的大容量存储器中，并在进入数据回放弧段时将存储器中数据下传至地面。在中继传输技术尚未成熟之前，卫星通常直接采用对地面站回放来进行数据下传。随着中继传输技术的成熟，中继星逐渐作为军事卫星甚至民用卫星的主要数据传输手段，卫星在进入中继可回放弧段内时可通过中继链路将数据下传到地面。

由于卫星回放数据时只能选择一种传输链路进行数据下传，因此当地面站弧段和中继弧段同时可用，即两者发生冲突情形时，卫星必须选择其中一种进行数据下传。传统的做法是由地面进行回放弧段的人工选择，即人工剔除与地面站冲突的中继弧段，将剩下可用的中继弧段上注给卫星用于数据传输。这种做法虽然简单，但地面维护成本较大，并且可靠性方面存在隐患，比如人工筛选环节出现问题会导致数据回放失败。

公开号为CN111404592A的发明专利，公开了一种遥感卫星中继接收资源申请方法及系统，该方法包括：确定中继接收资源需求窗口，接收中继卫星空闲窗口，计算遥感卫星与中继卫星间可视窗口；对中继接收资源需求窗口、中继卫星空闲窗口、可视窗口取交集，形成待选窗口；针对尚未完成预分配且优先级最高的卫星，依次为其每个需求时段分配待选窗口；根据前次待选窗口分配结果，对未分配的待选窗口进行冲突消解，更新待选窗口状态；重复执行待选窗口分配及冲突消解的操作，直至完成所有遥感卫星待选窗口分配。该方法侧重于中继资源的分配和冲突消解，不涉及中继弧段与地面站弧段的冲突避免。

公开号为CN107168347B的发明专利，公开了一种火星探测器中继通讯可见弧段自主判别及驱动控制方法，包含深空探测过程中自主可通讯弧段的判别方法以及中继天线的驱动控制算法，利用中继通讯可见弧段器上自主判别方法，确定可中继通讯弧段的位置，规划姿态机动策略，保障探测器在中继通讯前提前机动到对火姿态；利用深空探测中继通讯驱动机构控制算法，实时产生控制指令驱动中继天线，保障在较短的中继通讯可见弧段内探测器与着陆器通讯成功。该发明公开了深空探测过程中自主可通讯弧段的判别方法及中继天线的驱动控制算法，可自主判别中继弧段并确定中继通讯弧段的位置，但未涉及与地面站回放冲突的问题。

在现有技术当中，对于依赖中继星业务的卫星来说，现有的方法对卫星的维护成本较高，方法不够灵活可靠，且不易于在工程实践中实施运用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法及系统。

根据本发明提供的一种基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法及系统，所述方案如下：

第一方面，提供了一种基于冲突避免的卫星回放弧段自主选择方法，所述方法包括：

步骤S1：地面提前上注中继回放弧段给星载软件，供后者存储使用；

步骤S2：星载软件周期性地检测潜在的数据回放弧段，包含地面站回放弧段和中继回放弧段，并控制数传和中继在内的单机进行数据的下传；

步骤S3：若检测结果是中继回放弧段的状态下，则进一步检测其是否与地面站回放弧段产生冲突；