[发明专利]面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法

权利要求书

1.一种面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)地面控制中心获取地面站和卫星信息：地面控制中心获取地面站位置信息和在轨卫星轨道参数信息，并计算出卫星访问地面站的时间；

(2)构建资源关系图：根据卫星访问地面站的时间构造卫星访问地面站资源关系图G₁(V(G₁),E(G₁))，其中，卫星访问地面站资源关系图G₁的节点集合为V(G₁)，边集合为E(G₁)；

(3)构建通信资源无冲突图和通信资源冲突图：地面控制中心根据卫星访问地面站资源关系图G₁生成通信资源无冲突图G₂和通信资源冲突图G₄；

(4)生成卫星卸载方案：根据通信资源无冲突图G₂和通信资源冲突图G₄生成所有无冲突的卫星卸载方案；

(5)构建可用卫星卸载方案：从无冲突的卫星卸载方案中提取包含能够访问区域目标的所有可能的可用卫星卸载方案；

(6)构建加权有向图：地面控制中心根据可用卫星卸载方案按照卫星访问区域目标的待数据回传时间的先后顺序构建资源加权有向图G_directed；

(7)生成总体卸载方案：地面控制中心在资源加权有向图G_directed中搜索最佳卫星可行卸载方案，最终生成总体卸载方案；

对于每个资源加权有向子图执行标号法算法搜索覆盖率大跳数短的路径，其中加法使用定义的加法进行运算定义加法运算：首先，对区域编号进行求并集；然后，对每个编号下的权值进行求和，即：其中{id_k}＝{id_i}∪{id_j}；

(8)确定最优方案并上注指令：地面控制中心根据用户需求从生成的总体卸载方案选择一个最优方案，并根据该方案首先向各测控地面站发送测控指令以上注所选卫星进行载荷控制，包括什么时间打开传感器进行数据获取，侧摆多少角度；然后向各数传地面站发送数据接收指令进行地面站天线选择和数据接收，完成多星多地面站资源协同分配管理。

2.根据权利要求1所述的面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法，其特征在于，步骤(2)中所述的构建资源关系图，具体包括有：

(2a)构建资源关系图G₁的点集V(G₁)＝{S}∪{T}∪N∪S_at，其中，S为虚拟源节点，T为虚拟目的节点，为地面站虚拟点集合，S_at为卫星节点集合，为第j颗卫星第i次访问第m个地面站的第n套收发设备的机会；

(2b)构建资源关系图G₁的边集E(G₁)，即E(G₁)＝SS∪SG∪NT∪CV，其中，SS为虚拟源节点S到卫星节点S_i∈S_at的边集，SG为构建卫星节点S_i∈S_at到地面站虚拟点集合N的边集，NT为构建地面站的虚拟节点到虚拟目的节点T的边集，CV为构建的地面站间或地面站内的虚拟节点集合之间存在的冲突的边集即冲突边集，具体而言，作为地面站间的冲突边集存在于虚拟节点集合和之间；作为地面站内的冲突边集存在于虚拟节点集合和之间。