基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法技术方案

本发明专利技术属于软件定义卫星技术领域，公开一种基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，包括：步骤1：构建云中心系统与智能终端系统的信息交互，交互过程由智能终端发出，将位置信息规范化并保存相应数据，云中心接收订单信息；步骤2：云中心解读订单信息并获取位置信息经纬度，卫星系统定位到卫星位置，与前者交互，进而选出较近且合适的一颗卫星执行任务；步骤3：云中心软件定义卫星功能，分别对卫星的成像方式、卫星任务载荷方式逐次定义；步骤4：所述软件定义后的卫星开始执行任务，在对应位置获取影像进而做出处理，与智能终端系统进行信息交互。本发明专利技术满足了卫星的任务不确定性，同时提高卫星的任务满足率，实现卫星的智能化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法


[0001]本专利技术涉及软件定义卫星
，尤其涉及一种基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法。

技术介绍

[0002]利用卫星系统现有的硬件资源，通过软件算法或接口的组合调整与配置，定义卫星系统的功能，以满足新任务的要求。卫星入轨后，用户可能会对卫星提出既定任务目标之外的功能要求，这在传统卫星系统中是无法实现的，但在新型卫星系统中，可以通过功能定义实现新的任务目标，从而不断提高在轨卫星的任务满足率。
[0003]近年来，随着巨型低轨卫星星座、卫星互联网等计划的推进，全球卫星产业迅猛发展，在轨卫星呈现海量化、网络化、智能化趋势。然而，卫星数量的快速增长，也给卫星的研制、部署和应用带来了巨大挑战。传统的“为特定任务定制卫星，为特定卫星定制载荷，为特定载荷定制软件”的卫星研制思路，导致卫星功能单一、灵活性不足、技术迭代周期长、任务满足率偏低等问题，亟需一种适用于软件定义卫星提高任务满足率的方法。

技术实现思路

[0004]为解决在轨卫星功能单一的问题，提高卫星的任务满足率，实现“一星多能”，本专利技术提供一种基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，包括：
[0007]步骤1：构建云中心系统与智能终端系统的信息交互，交互过程由智能终端发出，将位置信息规范化并保存相应数据，云中心接收订单信息；
[0008]步骤2：云中心解读订单信息并获取位置信息经纬度，卫星系统定位到卫星位置，与前者交互，进而选出较近且合适的一颗卫星执行任务；
[0009]步骤3：云中心软件定义卫星功能，通过卫星载荷工作状态，分别对卫星的成像方式、卫星任务载荷方式逐次定义；具体包括：
[0010]步骤3.1：基于FBS模型，对于智能终端传递的订单信息，进行任务功能划分，将总功能(用户需求)拆分成各个子功能；
[0011]步骤3.2：由各个子功能来确定行为方式，选择卫星的成像方式、卫星任务载荷方式，从而设计功能
‑
行为树，在功能
‑
行为树中找出所需的行为组合；
[0012]步骤3.3：基于FBS模型，由功能
→
行为，接着映射到结构上，形成功能
→
行为
→
结构，从而完成卫星功能定义；
[0013]步骤4：所述软件定义后的卫星开始执行任务，在对应位置获取影像进而做出处理，与智能终端系统进行信息交互。
[0014]进一步地，步骤1中，云中心系统与智能终端系统建立信息传输接口，智能终端向云中心系统发送任务订单，任务订单信息主要包括目的地位置坐标和影像处理方式。
[0015]进一步地，所述步骤2包括：
[0016]步骤2.1：卫星基于GPS定位系统，准确获取卫星所在坐标，将卫星信息传输给云中心；
[0017]步骤2.2：云中心提取位置信息坐标，与卫星坐标进行对比，选出较近且合适的一颗卫星执行任务。
[0018]进一步地，采用FBS模型即“功能－行为－结构”的设计模型来对卫星功能进行重构从而完成系统架构设计，FBS模型强调在产品设计的过程中，用户行为对于产品功能和结构的影响，以及它们之间相互的影响关系，FBS模型有三个变量：“功能(F)”、“行为(B)”和“结构(S)”。
[0019]进一步地，所述步骤3.1中，总功能对应用户订单(即用户需求)，拆分的各个子功能对应订单中目的地位置坐标和影像处理方式。
[0020]进一步地，所述步骤3还包括：
[0021]从结构中做出行为改善，获取实际行为；比较实际行为和预期行为，判断设计的结构方案是否可行；从结构生成设计描述。
[0022]进一步地，所述步骤3中，由影像获取的方式对卫星成像方式(推扫成像，聚束成像等)进行定义，由影像处理方式对卫星任务载荷方式(高光谱，C波段等)进行定义。
[0023]进一步地，所述步骤4中，云中心系统与卫星系统建立信息传输接口，对卫星功能定义后，云中心向卫星系统发送任务订单信息，然后卫星执行任务，满足用户需求。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
[0025]本专利技术的基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，在云中心系统中，建立与智能终端系统和卫星系统信息传输结构，便于订单信息的传输，在卫星功能定义上，基于FBS模型，(1)对功能(Function)，由用户需求功能分析系统功能模块，以及对需求功能进行分解子功能，明确目的；(2)对行为(Behavior)，构建预期行为，优化得到实际行为，判断设计的结构方案是否可行；(3)对结构(Structure)，在确定功能和行为之后形成结构，最终确定结构方案。这种基于FBS模型对卫星功能定义的方法，支持有效载荷即插即用、应用软件按需加载、可以实现卫星多任务并发进行，满足了卫星的任务不确定性，同时提高卫星的任务满足率，实现卫星的智能化。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例提供的基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的云中心功能模块示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例提供的功能设计示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例提供的预期行为Be设计示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例提供的结构设计示意图；
[0031]图6为本专利技术实施例提供的实际行为Bs设计示意图；
[0032]图7为本专利技术实施例提供的方案设计示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术做进一步的解释说明：
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供一种基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，包括以下步骤：
[0035]S101：构建云中心系统与智能终端系统的信息交互，交互过程由智能终端发出，将位置信息规范化并保存相应数据，云中心接收订单信息。
[0036]具体地，用户需要在智能终端系统下订单，智能终端进行订单解析，与云中心系统中查看的卫星位置格式信息保持一致，如果位置格式信息错误，则由智能终端将格式修改一致并进行传输。智能终端通过send1()接口进行信息传输，如图2所示，云中心通过通讯管理进行接收信息。云中心接收信息后将其放在订单管理中，这样可以确保订单管理中的订单信息不再做修改，只需要智能终端系统单独监管即可。
[0037]S102：云中心解读订单信息并获取位置信息经纬度，卫星系统定位到卫星位置，与前者交互，进而选出较近且合适的一颗卫星执行任务。
[0038]具体地，在选取卫星时，由卫星系统提供卫星位置的经纬度信息，卫星系统通过send2()接口进行卫星位置信息的传输，云中心接收信息后与所需要执行的订单信息中的位置信息进行对比，如图2所示通过通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，其特征在于，包括：步骤1：构建云中心系统与智能终端系统的信息交互，交互过程由智能终端发出，将位置信息规范化并保存相应数据，云中心接收订单信息；步骤2：云中心解读订单信息并获取位置信息，卫星系统定位到卫星位置，与云中心交互，进而对执行任务的卫星进行选择；步骤3：云中心软件定义卫星功能，分别对卫星的成像方式、卫星任务载荷方式逐次定义；具体包括：步骤3.1：基于FBS模型，对于智能终端传递的订单信息，进行任务功能划分，将总功能拆分成各个子功能；步骤3.2：由各个子功能来确定行为方式，选择卫星的成像方式、卫星任务载荷方式，从而设计功能
‑
行为树，在功能
‑
行为树中找出所需的行为组合；步骤3.3：基于FBS模型，由功能
→
行为，接着映射到结构上，形成功能
→
行为
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结构，从而完成卫星功能重构；步骤4：软件定义后的卫星开始执行任务，在对应位置获取影像进而做出处理，并与智能终端系统进行信息交互。2.根据权利要求1所述的基于FBS的智能卫星云中心设计和系统重构方法，其特征在于，所述步骤1中，云中心系统与智能终端系统建立信息传输接口，智能终端向云中心系统发送任务订单，任务订单信息包括目的地位置坐标和影像处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，王玖豪，李蕊，石泽钊，党兰学，韩道军，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：