[发明专利]基于星下点地表属性预报结果的星上全自主任务规划方法

说明书

本发明公开了一种基于星下点地表属性预报结果的星上全自主任务规划方法，本发明充分利用了卫星导航定位系统存储的数字地图，根据卫星的工作内容，预设全自主境内观测任务、全自主阳照陆地观测任务和全自主对日定标任务，通过获得陆地/海洋、阳照/阴影、境内/境外等地表属性，获得任务的开始时刻和结束时刻，实现了任务的自主生成，解决卫星观测任务对地面运控系统的依赖，实现观测任务的自主可控，提高卫星载荷的利用率和易用性。

技术领域

本发明涉及星上任务规划技术领域，具体涉及一种基于星下点地表属性预报结果的星上全自主任务规划方法。

背景技术

传统的卫星对地观测方法依赖于地面的任务规划，需要人为预估卫星飞行轨迹，分析被观测对象与星下点的相对关系，卫星被动接收、执行地面上注的观测任务。受星地交互时间短等因素的制约，卫星无法对观测需求的动态变化做出快速响应。

得益于星载电子技术的发展，卫星自主任务规划技术已成为航天领域的研究热点。《在轨实时引导多星成像任务规划方法研究》(航天器工程，2019年第5期),提出了一种面向在轨实时引导成像的多星自主任务规划方法，该方法将卫星载荷对目标的可见性转化为“时间-姿态”信息，设计了无冲突任务序列的生成方法和临机调整策略，可用于卫星自主规划多点目标观测任务，但不适用于区域目标任务的自主生成和管理。

目前星上自主任务规划技术的研究多侧重于点目标，尚未有专利涉及针对区域目标的规划方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于星下点地表属性预报结果的星上全自主任务规划方法，解决了卫星面向区域目标观测任务对地面运控系统的依赖，实现观测任务的自主可控，提高卫星载荷的利用率和易用性。

一种基于星下点地表属性预报结果的星上全自主任务规划方法，首先对卫星软件预设各任务模板；之后根据卫星预报的星下点地表属性，自主识别符合各任务边界条件要求的成像区域，获得进、出所述成像区域的时刻作为任务的开始时刻和结束时刻，并结合预设的任务模板，生成自主任务；卫星持续按照上述方法生成自主任务，每次在执行任务之前，需将已经生成的各自主任务之间、各自主任务与地面上注任务进行冲突检测，对不存在冲突的任务进行合并处理并执行；对存在冲突的任务进行删除。

较佳地，所述各任务模板包括全自主境内观测任务、全自主阳照陆地观测任务和全自主对日定标任务。

较佳地，根据卫星预报的星下点属性，识别全自主境内观测任务的成像区域，获得任务开始时刻和结束时刻的境内观测方法为：

定时获取卫星导航定位系统预报的90分钟后星下点境内/境外信息，一旦连续6次获得的是“境内信息”，则将第一次获取“境内信息”的星时T10作为任务的开始时刻；

之后继续定时获取卫星导航定位系统预报的90分钟后星下点境内/境外信息，一旦连续6次获得的是“境外信息”，则将第一次获取“境外信息”的星时T11作为任务的结束时刻；若在从T10时刻开始的一段时间内无连续6次获得“境外信息”，则放弃所获得的T10时刻，并按所述境内观测方法重新判断。

较佳地，根据卫星预报的星下点属性，识别全自主阳照陆地观测任务的成像区域，获得任务开始时刻和结束时刻的阳照陆地观测方法为：

定时获取卫星导航定位系统预报的90分钟后星下点阳照/阴影信息，一旦连续10次获取“阳照信息”后，开始判断陆地/海洋信息，一旦连续6次获得“陆地信息”，则将第一次获取“境外信息”的星时T20作为任务的开始时刻；

之后继续定时获取卫星导航定位系统预报的90分钟后星下点阳照/阴影信息，一旦连续10次获得的是“阴影信息”或连续6次获得的是“海洋信息”，则将第一次获取的“阴影信息”或第一次获取“海洋信息”所对应的时刻T21作为任务的结束时刻；若在从T20开始的一段时间内无连续10次获得“阴影信息”或无连续6次获得“海洋信息”，则放弃所获得的T20时刻，并按所述阳照陆地观测方法重新判断。