[发明专利]面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法

摘要

本发明公开了一种面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法，解决了多星多地面站资源协同规划问题，其实现过程为：地面控制中心通过获取地面站和卫星信息分别构建资源关系图、通信资源无冲突图和通信资源冲突图生成卫星卸载方案；以目标区域信息和卫星星历算出卫星访问区域目标，从卫星卸载方案中提取所有可能的可行卫星卸载方案；针对每种可行卫星卸载方案构建加权有向图，遍历所有加权有向图，使用标号算法和定义的加法找出覆盖率大和跳数少的路径生成总体卸载方案并上注测控指令。本发明提高了资源利用率和任务规划效率，降低了资源管理的复杂性，可用于对地观测卫星系统的资源管理。

主权项

一种面向区域目标的多星多地面站资源协同分配管理方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)地面控制中心获取地面站和卫星信息：地面控制中心获取地面站位置信息和在轨卫星轨道参数信息，并计算出卫星和地面站的访问时间；(2)构建资源关系图：根据卫星访问地面站的时间构造卫星访问地面站资源关系图G1(V(G1),E(G1))，其中，卫星访问地面站资源关系图G1的节点集合为V(G1)，边集合为E(G1)；(3)构建通信资源无冲突图和通信资源冲突图：地面控制中心根据卫星访问地面站资源关系图G1生成通信资源无冲突图G2和通信资源冲突图G4；(4)生成卫星卸载方案：根据通信资源无冲突图G2和通信资源冲突图G4生成所有无冲突的卫星卸载方案；(5)构建可用卫星卸载方案：从无冲突的卫星卸载方案中提取包含能够访问区域目标的所有可能的可用卫星卸载方案；(6)构建加权有向图：地面控制中心根据可用卫星卸载方案按照卫星访问区域目标的待数据回传时间的先后顺序构建资源加权有向图Gdirected；(7)生成总体卸载方案：地面控制中心在资源加权有向图Gdirected中搜索最佳卫星可行卸载方案，最终生成总体卸载方案；对于每个资源加权有向子图执行标号法算法搜索覆盖率大跳数短的路径，其中加法使用定义的加法进行运算定义加法运算：首先，对区域编号进行求并集；然后，对每个编号下的权值进行求和，即：其中{idk}＝{idi}∪{idj}；(8)确定最优方案并上注指令：地面控制中心根据用户需求从生成的总体卸载方案选择一个最优方案，并根据该方案首先向各测控地面站发送测控指令以上注所选卫星进行载荷控制，包括什么时间打开传感器进行数据获取，侧摆多少角度；然后向各数传地面站发送数据接收指令进行地面站天线选择和数据接收，完成多星多地面站资源协同分配管理。