[发明专利]一种应用于卫星运控的星上存储资源预测方法

说明书

本发明涉及一种应用于卫星运控的星上存储资源预测方法，能够根据任务属性对卫星存储资源的使用情况作进行全时预测并能够预测未来一段时间内资源占用的趋势，为成像记录任务和数传回放任务的规划提供了星上资源状态信息。同时，可以根据遥测对预测模型进行优化。本发明采用的计算流程简单高效，便于工程实现，同时具有一定的普适性。

技术领域

本发明属于卫星地面运控领域，涉及一种应用于卫星运控的星上存储资源预测方法。

背景技术

卫星运控系统的核心部分是卫星任务规划,任务规划是指根据用户需求规划未来一段时间内卫星的工作任务。但是由于卫星资源有限,在任务规划过程中需要考虑很多约束,包括卫星姿态机动能力约束、载荷工作能力约束、卫星能源约束以及数据存储资源约束等

当前的能源状态和存储资源使用情况等数据可从卫星下传的遥测数据中获得，如李立等人申请的专利“一种针对卫星规划任务的能源约束系统及方法”(申请号：201810227808.1)，正是引入了当前时刻的遥测数据对规划结果进行校正。这种方法可以满足在明确遥测状态的时刻，对未来一段时间内的任务进行规划的需求，但无法满足在没有当前状态遥测的情况下，开展任务规划的需求。考虑到低轨卫星地面站有限，无法全弧段跟踪卫星，而任务规划的需求是随时会产生的，因此这种需求是更为普遍的需求。特别是，规划具有提前性质，当前(时刻T)规划的任务很可能是规划未来T+m～T+n这段时间的任务规划需求，因为在T时刻，我们是无法获取到T+m时刻的遥测值，如果仍使用T时刻遥测值，则必然会使得相关约束值的计算产生偏差，进而导致任务规划不准确。

具体到存储资源约束来说，如果估算的存储值小于实际值，会导致卫星成像任务中获取的数据被后续任务覆盖掉，导致任务失败；如果大于实际值，会导致卫星的任务能力没有充分发挥，影响卫星在轨使用的效能；此外，对于卫星回放任务，预测不准确，会导致文件没有被完全回放的情况下，就执行了固存擦除任务，从而导致任务失败，或者浪费数传的使用弧段，同样影响卫星的使用效能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了保证任务规划的准确度，提升星上资源状态的计算精度就成为本领域迫切需要解决的问题。本专利针对存储容量约束，提出了一种星上存储资源预测方法。

本发明解决技术的方案是：一种应用于卫星运控的星上存储资源预测方法，该方法的步骤包括：

①获取预设时间段内所有已执行或待执行的卫星任务信息，并按照任务执行时间加入到处理序列中；卫星任务包括成像记录任务、固存擦除任务和数传回放任务；

②遍历处理序列，检查是否存在待执行的卫星任务，如果有，则转步骤③；否则输出当前结果，当前结果包含每个任务执行后，存储资源的状态；

③检查当前待执行任务的合法性，检查通过则转步骤④，否则，返回步骤②；

④对当前待执行任务进行分类，若为成像记录任务，转步骤⑤，对于数传回放任务，转步骤⑥，对于固存擦除任务，转步骤⑦；

⑤通过记录时长计算记录文件大小，并设置该记录文件的使用状态为被占用状态，回放状态设置为未被回放；完成后，更新文件状态，并返回步骤②；

⑥进一步区分是顺序回放或按文件号回放，对于顺序回放，从上次顺序回放结束的位置，继续本次回放，并根据文件大小和回放时间，计算出新的回放结束位置以及哪些文件号被回放；对于按文件号回放，从上次回放结束的位置，继续本次回放，并根据文件大小和回放时间，计算文件是否被全部回放；被全部回放的文件回放状态设置为已回放；回放完成后，返回步骤②；

⑦将被擦除的文件号释放，使用状态设置为可用状态，回放状态设为未被回放，更新文件状态，并返回步骤②。