[发明专利]适用于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统

说明书

本发明公开一种适用于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统，包括星座网络测控终端、自主任务规划模块、星务计算机、一体化测控天线。通过建立星间/星地同步信息通信链路，使得星座内卫星之间以及星座与地面之间的的状态信息实时同步，为实现星地一体管控、多星自主协同任务规划与决策提供信息传输条件保障。显著提升卫星系统在轨自主协同运行能力，缩短任务响应时间，最大化发挥卫星系统的体系效能。

技术领域

本发明涉及信息传输与处理技术领域，具体地，涉及一种适用于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统。

背景技术

传统卫星任务规划管控主要是“地面决策，星上执行”的模式，而且单颗卫星无法实现对移动目标态势信息的持续更新，需要多颗卫星对目标持续不间断的成像。随着卫星在轨数量的增多，并以组网、编队形式运行，如果依然采用传统的单个卫星独立管控方式，势必带来资源巨大开销和观测效益低下等缺点。

当前在以人工智能技术为引领的全球化技术革新与发展背景下，卫星应用和需求呈现应急化、网络化和智能化发展态势。多星协同自主任务规划可以采用分布式架构，每个节点具备一定的自主能力，可独立通过任务分析和资源特性分析，进行任务资源的匹配。分布式架构能够响应动态多变的环境，取得更好的可靠性、扩展性，但是对星间通信实时性要求比较高。

本发明通过建立星间/星地同步信息通信链路，实现多星之间以及星地之间的的信息实时同步，可实现星地一体管控、多星自主协同任务规划与决策，显著提升卫星系统自主任务规划的精细化程度和主动任务执行能力，大幅降低地面任务规划管控资源开销，缩短响应时间，具备快速动态调整能力，能最大化发挥卫星系统的体系效能。

专利文献为CN202010838452.2的发明专利公开了一种自适应的自主任务规划方法和系统，提出了自适应的自主任务规划方法，在多颗卫星组成的拓扑网络中，通过星间的通信实现不同卫星方案的迭代优化，获取最适合本星安排的任务，解决现有自适应的自主任务规划方法时效性差的技术问题。但没有解决星间/星地同步传输、星地一体管控问题，也没有对具体星座类型、同步信息内容和信息流设计进行描述。

专利文献为CN202010761313.4的发明专利公开了一种多星自主协同系统及方法，提出了一种星地一体化多星自主协同架构设计方法，采用主从式的集中规划、从星执行方式，卫星系统以星簇编队的方式飞行。而本专利面向的是环形网星座形式下的分布式自主任务规划的信息同步系统，提出了分布式自主任务规划内外部信息流、实现星地动态同步功能。可以达到“一星可见，全网皆知”。不需要别的天基信息网，卫星系统可独立与地面保持实时在线同步功能。

目前尚未见到面向于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统架构相关的设计方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统。

根据本发明提供的一种适用于环状网星座的分布式自主任务规划信息同步系统，包括：星座网络测控终端、自主任务规划模块、星务计算机、一体化测控天线，其中：

所述星座网络测控终端为环状网星座的网络节点，实现星座内卫星状态和任务信息的星间双向同步传输、遥控指令的星间传输、维持星座时间统一、测控传输帧的调制和解调功能，为境内星建立对地下行遥测通道，实现星地同步和下行遥测通道传输由出境星向相邻境内星的切换功能；

所述自主任务规划模块通过接收任务引导信息和星座网络测控终端发送的状态遥测信息后自主生成任务指令，通过星座网络测控终端将任务指令发送给星座内目标星的星务计算机；

所述星务计算机采集本星状态遥测信息后通过星座网络测控终端发送给星座内各卫星自主任务规划模块，接收星座内各卫星自主任务规划模块生成的任务指令并以队列形式放入任务池缓存；

所述一体化测控天线用于同时实现星间环状网实时全双工通信微波通道和对地下行同步遥测微波通道。