[发明专利]一种星座协同观测任务自主资源筛选方法

说明书

一种星座协同观测任务自主资源筛选方法，首先构建观测任务需求要素描述：观测任务需求要素最低要求集合和观测任务需求要素最高要求集合；随后根据星座卫星平台参数信息和有效载荷种类、参数信息，构建星座资源能力空间；然后基于已构建的观测任务需求要素描述和星座资源能力空间，挑选满足任务需求卫星载荷类型和任务需求要素参数的卫星资源，实现成像观测任务资源静态匹配；最后结合成像观测任务资源静态匹配结果，并根据星座资源可见性判断，得到满足目标成像要求的时间窗口，并根据任务协同任务场景中子任务逻辑关系，确定子任务可用资源树，实现资源动态匹配与候选资源确定，最终实现星座协同观测任务自主资源筛选。

技术领域

本发明涉及一种星座协同观测任务自主资源筛选方法，属于航天器自主任务规划技术领域。

背景技术

当发生洪水、森林火情、地震灾情等自然灾害时，基于天基遥感系统的灾情态势观测和灾后评估可为灾害预防、减灾和灾后复原提供有力支撑，而当灾害发生时，若对分布很广的受灾地区灾情态势连续观测，单星单载荷显然无法完成这种复杂任务，因此需要星座协同、多星接力执行复杂观测任务。

多星协同观测任务分解是遥感卫星多星任务分配和单星任务规划的基础和前提，也决定了任务规划所生产的任务序列能否被卫星所执行。星座协同观测任务自主资源筛选即在全面分析成像系统资源能力和用户对目标成像需求的前提下，将成像目标任务纳入到对应成像资源的执行序列里，将成像卫星分配给资源争夺的多个目标，且达成各成像目标的开始和截止时刻、成像目标属性要求，以确定成像目标间对于成像卫星的需求不会发生冲突，尽可能充分地发挥成像资源系统的潜力。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星座协同观测任务自主资源筛选方法，解决了星座卫星执行复杂协同任务无法自主进行任务分解，所造成的星座卫星在单位时间任务效能不高的问题，适用于具有自主任务能力的星座卫星，为实现星上高效的任务规划奠定了基础。

本发明的技术解决方案是：一种星座协同观测任务自主资源筛选方法，包括如下步骤：

根据平台资源需求、载荷资源需求以及多载荷资源空间和时间协同关系，构建观测任务需求要素描述：

根据星座卫星平台参数信息和有效载荷种类、参数信息，构建星座资源能力空间

基于已构建的观测任务需求要素描述和星座资源能力空间，挑选满足任务需求卫星载荷类型和任务需求要素参数的卫星资源实现成像观测任务资源静态匹配；

结合成像观测任务资源静态匹配结果，并根据星座资源可见性判断，得到满足目标成像要求的时间窗口并根据任务协同任务场景中子任务逻辑关系，确定子任务可用资源树和子任务预定资源实现资源动态匹配与候选资源确定。

所述构建观测任务需求要素描述，包括观测任务需求要素最低要求集合和观测任务需求要素最高要求集合

所述构建观测任务需求要素最低要求集合和观测任务需求要素最高要求集合具体包括：

构建卫星平台运行轨道需求，包括半长轴范围：a_{N_min}～a_{N_max}、轨道倾角范围：i_{N_min}～i_{N_m}、偏心率范围：e_{N_min}～e_{N_max}、升交点赤经范围：Ω_{N_min}～Ω_{N_max}、近地点幅角范围：ω_{N_min}～ω_{N_max}、真近点角范围：f_{N_min}～f_{N_max}；