[发明专利]地面站资源调度方法

说明书

本发明公开了一种地面站资源调度方法，该方法包括：获取多个卫星的任务信息，任务信息为多个卫星至多个地面站的待处理数据；根据任务信息确定接力任务，接力任务为覆盖多个地面站接收区域的待接收任务；对接力任务进行优化以确定调度规则；根据调度规则完成多个地面站对应多个卫星的任务接收调度操作。本发明针对卫星地面站测控与接收一体化业务，研究了地面站资源调度模型和求解算法。考虑了多卫星、多地面站情况下的任务时间约束、任务优先级、资源使用偏好等，建立了基于连续时间的混合整数线性规划模型，实现了合理调度优化地面站资源完成测控和数据接收任务，提高了地面站对卫星数据接收和处理的服务能力。

技术领域

本发明涉及地面站数据处理技术领域，具体涉及一种针对多星多站、测控与接收一体化业务的地面站资源调度方法。

背景技术

卫星与地面站的数据交互任务分为测控任务和数据接收两类任务。其中，测控任务包括遥控任务、遥测任务、测量任务等。随着近年航天事业蓬勃发展，卫星任务数量剧增，地面站资源使用冲突日益明显。卫星与地面站的数据交互任务数量多、约束条件复杂，导致模型规模大、变量多、求解困难。由于地面站资源建设投入大、相对固定，合理调度优化地面站资源完成测控和数据接收任务，对提高地面站服务能力、指导地面站建设决策具有重要意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决因卫星任务数量剧增、地面站资源相对有限、使用压力增大的矛盾，针对卫星地面站测控与接收一体化业务，本发明提出了一种针对多星多站、测控与接收一体化业务的地面站资源调度方法。

(二)技术方案

本发明的一个方面公开了一种地面站资源调度方法，包括：获取多个卫星的任务信息，任务信息为多个卫星至多个地面站的待处理数据；根据任务信息确定接力任务，接力任务为覆盖多个地面站接收区域的待接收任务；对接力任务进行优化以确定调度规则；根据调度规则完成多个地面站对应多个卫星的任务接收调度操作。

可选地，根据任务信息确定接力任务，包括：获取多个地面站的资源信息，资源信息为多个地面站用于实现对任务信息进行调度的资源数据；根据资源信息和任务信息之间的约束，对任务信息进行分类集合以获取多个接力任务。

可选地，根据资源信息和任务信息之间的约束，对任务信息进行分类集合以获取多个接力任务，包括：根据卫星与地面站之间的使用约束作为资源信息和任务信息之间的约束，对任务信息进行分类集合；根据任务时间获取分类集合中的接力任务。

可选地，对接力任务进行优化以确定调度规则，包括：根据离散粒子群算法对接力任务的接收资源进行优化，确定接力任务的接收地面站和接收任务集；根据接收地面站以及接收任务集的接收时间确定各个地面站的优化任务集；对优化任务集中的任务进行资源优化确定调度规则。

可选地，根据离散粒子群算法(Discrete particle swarm optimization，DPSO)对接力任务的接收资源进行优化，包括：基于接力优化原则对接力任务的接收资源进行优化，其中，接力优化原则包括：当采用同一天线接收两个或两个以上的任务，相邻接收任务之间间隔一定转换时间，以及当两个或两个以上的地面站接力接收接力任务时，地面站保证一定的重叠时间，重叠时间为多个地面站同时执行接收接力任务的时段。

可选地，对接力任务进行优化以确定调度规则，还包括：根据任务时间对优化任务集中的任务进行分组以确定优化任务组，根据启发式规则确定优化任务组的复杂度，根据复杂度确定调度规则。

可选地，根据启发式规则确定优化任务组的复杂度，还包括：对优化任务组中的各个任务所对应的资源求并集，当并集大于优化任务组的任务数量时，优化任务组复杂度为简单；当并集小于优化任务组的任务数量时，优化任务组复杂度为困难。