[发明专利]用于中低轨微小卫星的任务在线动态规划终端及规划方法

摘要

本发明提供了一种用于中低轨微小卫星的任务在线动态规划终端及规划方法。本发明的终端采用并行处理结构的任务在线规划模块，使卫星在与地面测控站保持通信的同时，结合北斗短报文收发机实现多星之间的通讯、协调与动态任务规划。本发明的方法采用拍卖合同网的形式，包括处理拍卖权，选定主导卫星，选取本轮拍卖任务。主导卫星针对任务面向成员卫星进行招标。投标方根据自身状态进行任务投标。招标方根据评标策略完成评标，选出合同星。合同建立、过程监视与合同信息更新，任务完成合同终止。本发明能实现多颗中低轨微小卫星的任务在线动态分配与合理规划，且效率较高，规划结果可行，对于提升微小卫星的在轨自主能力与联合规划能力具有实际意义。

主权项

1.一种用于中低轨微小卫星的任务在线动态规划终端，其特征是：地面用户端通过互联网与地面测控站建立通信，多星系统由n个卫星组成，各个卫星均通过测控应答机与地面测控站建立双向无线连接，测控应答机与北斗短报文收发机相连，各个卫星之间通过北斗短报文收发机建立互访通信链路，多星系统中每个卫星的结构组成完全相同，每个卫星的结构为：测控应答机数据输入输出端与北斗短报文收发机双向连接，北斗短报文收发机经由接收发送端与CAN总线双向连接，微型星载计算机与CAN总线双向连接，选择逻辑控制电路通过仲裁输入输出端口与CAN总线双向连接、一方面接收来自CAN总线的任务信息、另一方面将任务规划模块的执行结果返回CAN总线；用户终端经由互联网向地面监测站发送任务需求信息，然后由地面监测站对任务进行预处理，通过无线通信将处理结果的元任务信息上注到某颗当前可用的卫星，前可用的卫星用于接收来自地面测控站的任务请求，前可用的卫星上的测控应答机与地面测控站通信、接收来自地面测控站的上注元任务并将元任务信息传递给与之相连的北斗短报文收发机，同时，前可用的卫星的微型星载计算机中记录了前可用的卫星的任务待执行序列、通过CAN总线将微型星载计算机的原规划方案序列与北斗短报文收发机的新加载任务信息传递到微小卫星任务在线动态规划模块进行处理，最终处理结果为更新后的任务序列与无法插入的任务集，其中更新后的任务序列重新存入星载计算机，而无法插入的任务集作为待拍卖任务集T；由微小卫星任务在线动态规划模块计算产生拍卖任务Ti，利用北斗短报文收发机的短报文收发功能与成员卫星建立通信链路，遵循协定的编码、解码格式与加密解密方式，标书被限制在短报文允许的字长范围内，Ti依据协议流程由一个卫星拍得并执行完成，则拍得卫星在其回传窗口内通过其测控应答机将执行结果返回地面测控站，地面测控站通过互联网将结果返回地面用户端，完成对该任务的观测。