一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法及系统，其中，该方法包括：针对不同载荷定义统一的任务指令格式；星务中心计算机接收地面上注的不同载荷的多条任务指令，按照开始工作时间排序后存放在缓存中；星务中心计算机对缓存中的不同载荷的多个任务指令，逐个比较任务开始时间和当前时间，提前预设的时间通过CAN总线将任务指令发送给载荷下位机；载荷下位机收到任务指令后按照开始工作时间排序后存放在缓存中，按照预设的工作时序和时间间隔，直接执行任务或者合并优化后执行任务。本发明专利技术提高了卫星的自动化水平，提升了卫星的好用性和易用性。了卫星的好用性和易用性。了卫星的好用性和易用性。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法及系统


[0001]本专利技术属于卫星在轨任务自动优化及自主管理
，尤其涉及一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法及系统。

技术介绍

[0002]目前的小卫星通常由卫星平台和有效载荷两大部分组成，卫星平台包括星务分系统(负责整个星上管理和任务调度)、供配电分系统(负责星上能源)、姿轨控分系统(负责整星姿态控制和偏置)、热控分系统(负责整星热控管理)和测控分系统(负责星地测控链路)等；有效载荷通常包括成像类载荷(如高分可见相机、红外相机、高光谱相机等负责成像的载荷)、数据处理载荷(如星上实时处理器等负责在轨数据处理的载荷)和数据传输载荷(负责星地数据传输的载荷)等。随着卫星载荷设备越来越多，丰富、灵活的工作模式为卫星设计和应用带来了新的挑战。
[0003]针对卫星在轨任务自动优化及自主管理，星务分系统通常采用程控指令和相对时间程控指令来实现，成像与数传工作模式调动的星上设备操作多且复杂，传统的星上任务需要按照载荷工作时间，人工逐条设计好各载荷的工作流程，再生成程控指令和相对程控指令上注到星上执行，这样不仅效率低，而且容易出错，没有综合考虑各载荷的优化，无法发挥卫星的最大效能。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法及系统，在轨运行中只需要上注多次任务的载荷类型、开始时刻、成像时长、参数等信息即可，每个载荷仅靠一条数据块即可驱动一次任务执行，不需要关注每次任务的指令序列和多个下位机之间的指令调度，提高了卫星的自动化水平，提升了卫星的好用性和易用性。
[0005]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，包括：针对不同载荷定义统一的任务指令格式；星务中心计算机接收地面上注的不同载荷的多条任务指令，按照开始工作时间排序后存放在缓存中；星务中心计算机对缓存中的不同载荷的多个任务指令，逐个比较任务开始时间和当前时间，提前预设的时间通过CAN总线将任务指令发送给载荷下位机；载荷下位机收到任务指令后按照开始工作时间排序后存放在缓存中，按照预设的工作时序和时间间隔，直接执行任务或者合并优化后执行任务。
[0006]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，统一的任务执行指令格式为通过CAN总线发送的有效数据为64字节的数据块，不同载荷需要设计支持这种一条数据块驱动一次成像任务的工作模式；其中，64字节的数据块需至少包含数据头、任务编号、任务模式、任务开始时刻、持续时长、增益参数、级数参数、TDI参数、经度、纬度、目标指向角、太阳高度角、地面反射率。
[0007]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，星务中心计算机是指卫星的中心管理计算机，通过CAN总线与星上其他下位机进行通信管理。
[0008]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，不同载荷是指卫星上配置的多种载荷，执行不同的拍摄、数据处理或者数据传输任务；其中，不同载荷包括全色相机a、红外相机b、高光谱相机c、星上处理器d、数传单元e。
[0009]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，多条任务指令是指同一载荷执行m次批量任务对应的m条指令；其中，全色相机a拍摄3个目标，则对应3条任务指令；或者多个载荷执行批量任务对应的x+y+z条指令；其中，全色相机a拍摄5个目标，星上处理器c处理其中的3个目标、数传单元传输其中的2个目标，则对应10条任务指令。
[0010]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，按照开始工作时间排序后存放在缓存中是指多条64字节任务指令按照其中的任务开始时刻，从小到大存储在星务中心计算机的缓存中。
[0011]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，逐个比较任务开始时间和当前时间是指星务中心计算机将任务指令中包含的任务开始时刻UTC整秒与自身的UTC整秒进行比较；提前预设的时间是指约定一个星务发送任务指令的时间量，如果此条任务指令的任务开始时刻UTC整秒减去自身的UTC整秒等于一个星务发送任务指令的时间量，则将此条任务指令按照载荷标识发送给载荷下位机。
[0012]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，直接执行任务为载荷下位机收到任务指令后，先判断指令格式是否满足64字节的标准约定，如果满足则提取其中的有效信息，等到任务开始时刻，按照上电、初始化、执行的流程执行预定动作，完成任务。
[0013]上述卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法中，合并优化后执行任务为载荷下位机收到多条任务指令后，判断多个任务是否可以在一次加电中完成，如果可以则进行合并，在一次加电中完成多个任务，不需要执行重复的加断电操作。
[0014]一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现系统，包括：第一模块，用于针对不同载荷定义统一的任务指令格式；第二模块，用于通过星务中心计算机接收地面上注的不同载荷的多条任务指令，按照开始工作时间排序后存放在缓存中；第三模块，用于通过星务中心计算机对缓存中的不同载荷的多个任务指令，逐个比较任务开始时间和当前时间，提前预设的时间通过CAN总线将任务指令发送给载荷下位机；第四模块，用于通过载荷下位机收到任务指令后按照开始工作时间排序后存放在缓存中，按照预设的工作时序和时间间隔，直接执行任务或者合并优化后执行任务。
[0015]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0016]本专利技术针对卫星成像与数传工作模式调动的星上设备操作多且复杂，程控指令和相对程控指令设计效率低且容易出错的问题，提供卫星多载荷任务自动执行的实现方法，在轨运行中只需要上注多次任务的载荷类型、开始时刻、成像时长、参数等信息即可，每个载荷仅靠一条数据块即可驱动一次任务执行，不需要关注每次任务的指令序列和多个下位机之间的指令调度，提高了卫星的自动化水平，提升了卫星的好用性和易用性。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0018]图1是本专利技术实施例提供的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法的流程图。
具体实施方式
[0019]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0020]图1是本专利技术实施例提供的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
[0021]1)针对不同载荷定义统一的任务指令格式，指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，其特征在于包括：针对不同载荷定义统一的任务指令格式；星务中心计算机接收地面上注的不同载荷的多条任务指令，按照开始工作时间排序后存放在缓存中；星务中心计算机对缓存中的不同载荷的多个任务指令，逐个比较任务开始时间和当前时间，提前预设的时间通过CAN总线将任务指令发送给载荷下位机；载荷下位机收到任务指令后按照开始工作时间排序后存放在缓存中，按照预设的工作时序和时间间隔，直接执行任务或者合并优化后执行任务。2.根据权利要求1所述的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，其特征在于：统一的任务执行指令格式为通过CAN总线发送的有效数据为64字节的数据块，不同载荷需要设计支持这种一条数据块驱动一次成像任务的工作模式；其中，64字节的数据块需至少包含数据头、任务编号、任务模式、任务开始时刻、持续时长、增益参数、级数参数、TDI参数、经度、纬度、目标指向角、太阳高度角、地面反射率。3.根据权利要求1所述的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，其特征在于：星务中心计算机是指卫星的中心管理计算机，通过CAN总线与星上其他下位机进行通信管理。4.根据权利要求1所述的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，其特征在于：不同载荷是指卫星上配置的多种载荷，执行不同的拍摄、数据处理或者数据传输任务；其中，不同载荷包括全色相机a、红外相机b、高光谱相机c、星上处理器d、数传单元e。5.根据权利要求1所述的卫星多载荷任务批量自动执行的实现方法，其特征在于：多条任务指令是指同一载荷执行m次批量任务对应的m条指令；其中，全色相机a拍摄3个目标，则对应3条任务指令；或者多个载荷执行批量任务对应的x+y+z条指令；其中，全色相机a拍摄5个目标，星上处理器c处理其中的3个目标、数传单元传输其中的2个目标，则对应10条任务指令。6.根据权利要求1所述的卫星多载...

【专利技术属性】
技术研发人员：武斌，常新亚，赵志明，高涵，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：