[发明专利]一种基于动作优化的成像卫星自主指令生成方法

摘要

本发明公开了一种基于动作优化的成像卫星自主指令生成方法，多个元任务转换为星上操控级指令的方法，该方法首先根据元任务配备的动作信息及元任务间的时序关系，采用贪心算法最大化优化相邻元任务间的同类开关机动作，有效降低软件执行复杂度，有效规划出卫星的动作序列，并根据作序列及当前卫星各个设备的工作状态(例如固存使用备份存储、数传伺服采用主份等)实例化出相应的操控级指令，从而有效提升卫星的易操控性和上注效率，为敏捷卫星单个轨道圈完成多个任务提供了技术保障。另外该方法将元任务对应的动作信息以及元任务间的时序关系进行了抽象定义，支持用户自定义，具有很强通用性和灵活性，适合于各类遥感卫星。

主权项

1.一种基于动作优化的成像卫星自主指令生成方法，其特征在于，包括：步骤1、根据成像卫星的任务定义，确定该成像卫星能实现的元任务，以及元任务所涉及的所有动作，并完成动作定义列表和设备状态表的初始设置，具体为：S11、初始设置动作定义表针对描述动作的4个参数，获得每个参数的初始值，其中的三个参数：动作编号AtId，动作类型AtType，动作对应的指令序列的起始地址AtTcs为初始默认值，另一个参数动作优化策略AtRmv根据如下优化策略得到：当动作为非开关机的其它动作时，该动作不被优化，AtRmv＝0；当动作为开机动作或关机动作，且该动作不属于成像元任务与回放元任务的动作集合的交集，则该动作属于同类元任务之间的同类优化，AtRmv＝1；当动作为开机动作或关机动作，且该动作属于成像元任务与回放元任务的动作集合的交集，则该动作属于同类或不同类元任务之间的完全优化，AtRmv＝2；S12、初始化指令序列：找到各个动作对应的指令序列，并对描述指令的参数进行初始参数配置；S13、根据当前卫星各个设备的使用状态和不同状态下对应的指令信息，对设备状态表进行初始化；该表中包含以下字段：设备编号，设备状态，该设备所能影响的指令，并确定被影响指令的：指令编号，影响的码字起始位置，影响的码字长度，影响的码字掩码，影响的码值；步骤2、卫星接收地面注入的元任务，并生成下一圈初始的自主指令，具体为：S21、根据轨道圈号在元任务存储区挑选下一圈的所有元任务，并形成按照任务开始时间排序的元任务序列；S22、单圈元任务约束检查，具体为：①成像元任务累计成像时长小于设定的阈值；②回放元任务累计成像时长小于设定的阈值；③对于同类的元任务，下一个元任务的起始时间与当前元任务的结束时间的时间间隔大于设定阈值；如果当前元任务同时满足本步骤的上述三个检查条件，执行下一步；如果不能同时满足，则删除一个优先级最低的元任务，继续进行以上三条检查条件的判断，直到同时满足，执行下一步；S23、遍历元任务序列，对各个元任务的所有动作先进行开机动作优化，再进行关机动作优化，优化完成后，得到最终的动作序列，具体为：针对当前元任务i中的开机动作，若满足：①在当前元任务i之前存在同类的元任务k，并且，当前元任务i的起始时间与元任务k的结束时间的时间间隔小于设定阈值，则优化该开机动作；如果不满足条件①，再继续判断是否满足条件：②在当前元任务之前存在不同类的元任务k，并且，当前元任务i的起始时间与元任务k的结束时间的时间间隔小于设定阈值，同时，该开机动作的优化策略AtRmv显示为完全优化，则优化该开机动作；针对当前元任务i中的关机动作，若满足：①在当前元任务i之后存在同类的元任务k，并且，当前元任务i的起始时间与元任务k的结束时间的时间间隔小于设定阈值，则优化该关机动作；如果不满足条件①，再继续判断是否满足条件：②在当前元任务i之后存在不同类的元任务k，并且，当前元任务i的起始时间与元任务k的结束时间的时间间隔小于设定阈值，同时，该关机动作的优化策略AtRmv显示为完全优化，则优化该关机动作；S24、将S23获得的最终的动作序列中每一个动作展开为指令，展开方法如下：获取当前动作的动作编号，根据动作编号获取指令序列，遍历该指令序列中的所有指令信息，获得当前指令的指令码、指令发出时间以及指令发送地址，并将获得的指令插入到待执行的指令列表中；其中，根据设备状态表对该指令的影响，获得实际的指令码值，具体为：获得影响当前指令的设备，找到该设备对应的设备状态表，根据设备状态表中影响的码字起始位置，影响的码字长度Len，影响的码字掩码Mask得到实际影响的原始指令码的具体区域，然后使用“影响的码值TcVal”替换原始指令码相应区域的码值，从而得到实际的指令码值。