[发明专利]留轨末级任务规划系统

说明书

本发明提供一种留轨末级任务规划系统，涉及航空航天技术领域，其中系统包括：任务规划装置，用于在留轨末级完成星箭分离后，向所述留轨末级发送目标探测任务的任务控制信息；留轨末级，与所述任务规划装置通信连接，用于基于所述目标探测任务的任务控制信息，控制所述留轨末级中的姿轨控动力系统完成姿态控制和/或轨道控制，以及控制所述留轨末级中的探测载荷获取所述目标探测任务的探测数据，并将所述探测数据发送至所述任务规划装置。本发明提供的系统，利用留轨末级的在轨运行能力和机动变轨能力来完成探测任务，提高了运载火箭末级的设备重复利用率。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种留轨末级任务规划系统。

背景技术

运载火箭的末级在经历火箭入轨和星箭分离后，完成了发射主任务。之后，末级转换为留轨末级，继续在原有轨道上运行。由于留轨末级中依然保留了姿轨控动力系统，以及剩余的推进剂等，使得留轨末级具有在轨运行能力和轨道机动能力。在此基础上，可以在留轨末级上搭载不同的空间载荷，用于执行不同的太空任务。

相比于大型运载火箭在完成星箭分离后形成的留轨末级，小型火箭的体量较小，功耗较低，可以成为携带小型空间载荷的低成本留轨级平台，性价比较高，适合承担低轨探测任务。

发明内容

本发明提供一种留轨末级任务规划系统，解决了如何对留轨末级在完成星箭分离后的探测任务进行规划，提高了运载火箭末级的设备重复利用率的技术问题。

本发明提供一种留轨末级任务规划系统，包括：

任务规划装置，用于在留轨末级完成星箭分离后，向所述留轨末级发送目标探测任务的任务控制信息；

留轨末级，与所述任务规划装置通信连接，用于基于所述目标探测任务的任务控制信息，控制所述留轨末级中的姿轨控动力系统完成姿态控制和/或轨道控制，以及控制所述留轨末级中的探测载荷获取所述目标探测任务的探测数据，并将所述探测数据发送至所述任务规划装置。

根据本发明提供的留轨末级任务规划系统，所述任务规划装置包括：

任务规划模块，用于基于所述目标探测任务的任务需求信息和所述留轨末级中探测载荷的探测性能信息，确定所述目标探测任务的任务控制信息；

任务调度模块，用于在所述留轨末级执行所述目标探测任务的过程中获取所述留轨末级的飞行状态信息，并基于所述飞行状态信息和所述任务控制信息，向所述留轨末级发送姿轨优化信息；

数据分析模块，用于接收所述探测数据，并基于所述飞行状态信息对所述探测数据进行判读。

根据本发明提供的留轨末级任务规划系统，所述任务规划模块包括：

姿轨规划子模块，用于基于各个目标探测任务的任务需求信息和所述留轨末级中各个探测载荷的探测性能信息，确定各个目标探测任务的轨道控制信息和/或姿态控制信息；

轨道优化子模块，用于基于各个目标探测任务的任务优先级和/或推进剂消耗量，确定各个目标探测任务的执行顺序，并基于所述执行顺序，对各个目标探测任务的轨道控制信息进行优化。

根据本发明提供的留轨末级任务规划系统，所述任务调度模块包括：

推进剂监测子模块，用于获取所述留轨末级中的推进剂消耗信息；

状态监测子模块，用于获取所述留轨末级的飞行状态信息；

任务重规划模块，用于基于所述飞行状态信息、所述任务控制信息和所述推进剂消耗信息，对所述目标探测任务的轨道控制信息和/或姿态控制信息进行优化，确定所述姿轨优化信息。

根据本发明提供的留轨末级任务规划系统，所述数据分析模块包括：