【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
所屬的技術(shù)人員知道，本專利技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計算機(jī)程序產(chǎn)品，因此，本公開可以具體實(shí)現(xiàn)為以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結(jié)合的形式，本文一般稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，在一些實(shí)施例中，本專利技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)為在一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)中的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計算機(jī)可讀介質(zhì)中包含計算機(jī)可讀的程序代碼。可以采用一個或多個計算機(jī)可讀的介質(zhì)的任意組合。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計算機(jī)可讀信號介質(zhì)或者計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是一一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：具有一個或多個導(dǎo)線的電連接、便攜式計算機(jī)磁盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(ram)，只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本申請中，計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是任何包含或存儲程序的有形介質(zhì)，該程序可以被指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或者器件使用或者與其結(jié)合使用。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本專利技術(shù)的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本專利技術(shù)的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
技術(shù)介紹
1、衛(wèi)星已經(jīng)應(yīng)用在對地觀測、通信、導(dǎo)航等領(lǐng)域，發(fā)揮著越來越重要的作用。衛(wèi)星繞地球軌道運(yùn)行，通過測站與地面控
2、天基測控任務(wù)是指多站(中繼衛(wèi)星)多器(航天器)測控資源調(diào)度任務(wù)。中繼衛(wèi)星運(yùn)行在地球同步軌道，由于其軌道高度極高，其對地球的覆蓋范圍可近似達(dá)到一半地球表面。繞地球運(yùn)行的航天器可以將數(shù)據(jù)傳送給中繼衛(wèi)星，再通過中繼衛(wèi)星傳送到地面，大幅增加了地面控制中心與航天器的測控弧段范圍。
3、多個航天器通過空間交會對接，組成大型航天器平臺，可提供功能全面的組合體結(jié)構(gòu)，提供更大的空間載荷試驗(yàn)支持、航天員長期在軌駐留等能力。這類組合航天器會產(chǎn)生更多的科學(xué)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)，需要與地面進(jìn)行大量上行控制和下傳數(shù)據(jù)交互，對測控資源提出了更高要求。一般通過多顆中繼衛(wèi)星，為航天器提供與地面控制中心之間的數(shù)傳服務(wù)。目前問題的難點(diǎn)在于中繼衛(wèi)星測控資源稀缺，組合體航天器的測控需求不確定。正常情況下，中繼衛(wèi)星需要和組合體維持正常水平的測控；在關(guān)鍵控制期間，中繼衛(wèi)星需要為組合體提供更多的測控資源；同時，中繼衛(wèi)星某些時段可能不能為組合體服務(wù)。
4、因此，亟需提供一種技術(shù)方案解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種天基測控資源調(diào)度方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供一種天基測控資源調(diào)度方法，該方法的技術(shù)方案如下：
3、確定待進(jìn)行天基測控資源調(diào)度的衛(wèi)星運(yùn)行場景下的多個中繼衛(wèi)星和多個航天器；
4、根據(jù)所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的中繼衛(wèi)星與航天器之間的測控資源分配狀態(tài)，構(gòu)建所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)；
5、確定所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的資源調(diào)度約束函數(shù)，并根據(jù)所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)與所述資源調(diào)度約束函數(shù)，確定所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的最優(yōu)天基測控資源調(diào)度結(jié)果。
6、本專利技術(shù)的一種天基測控資源調(diào)度方法的有益效果如下：
7、本專利技術(shù)的方法能夠提高多航天器組合體運(yùn)行期間的測控資源調(diào)度效率，為天基測控資源的調(diào)度規(guī)劃問題提供了基礎(chǔ)，具有良好的靈活性和實(shí)用性。
8、在上述方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)的一種天基測控資源調(diào)度方法還可以做如下改進(jìn)。
9、在一種可選的方式中，第i個測控圈次下的第j個中繼衛(wèi)星與第k個航天器之間的測控資源分配狀態(tài)cki,j,k為1或0；其中，cki,j,k＝0表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星不對第k個航天器進(jìn)行測控，cki,j,k＝1表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星對第k個航天器進(jìn)行測控。
10、在一種可選的方式中，所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)為：objective＝∑1≤i≤t,1≤j≤n,1≤k≤mcki,j,k；其中，t表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的測控圈次的數(shù)量，n表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的中繼衛(wèi)星的數(shù)量，m表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的航天器的數(shù)量，objective為所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)值。
11、在一種可選的方式中，所述資源調(diào)度約束函數(shù)包括：持續(xù)測控約束函數(shù)、中繼衛(wèi)星不可用約束函數(shù)和重要弧段約束函數(shù)。
12、在一種可選的方式中，所述持續(xù)測控約束函數(shù)包括：每個測控圈次下的持續(xù)測控約束表達(dá)式；任一測控圈次下的持續(xù)測控約束表達(dá)式為：∑1≤j≤n,1≤k≤m?cki,j,k≥1；
13、所述中繼衛(wèi)星不可用約束函數(shù)包括：針對不能進(jìn)行測控的第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星的中繼衛(wèi)星不可用約束表達(dá)式；任一中繼衛(wèi)星不可用約束表達(dá)式為：∑1≤k≤mcki,j,k＝0；
14、所述重要弧段約束函數(shù)包括：每個航天器分別對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式、所有航天器對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式和中繼衛(wèi)星對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式；其中，任一航天器對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式為：aj-cki,j,k≥0；所有航天器對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式為：aj-∑1≤k≤m?cki,j,k≤0；中繼衛(wèi)星對應(yīng)的重要弧段約束表達(dá)式為：∑1≤j≤naj≥p；aj為第j個中繼衛(wèi)星的整數(shù)變量，p為測控資源的數(shù)量。
15、在一種可選的方式中，根據(jù)所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)與所述資源調(diào)度約束函數(shù)，確定所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的最優(yōu)天基測控資源調(diào)度結(jié)果的步驟，包括：
16、根據(jù)所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)與所述資源調(diào)度約束函數(shù)，構(gòu)建約束方程組，并計算所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)在所述約束方程組下的至少一個目標(biāo)值；
17、將最小目標(biāo)值對應(yīng)的天基測控資源調(diào)度結(jié)果確定為所述最優(yōu)天基測控資源調(diào)度結(jié)果。
18、第二方面，本專利技術(shù)提供一種天基測控資源調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)的技術(shù)方案如下：
19、包括：獲取模塊、構(gòu)建模塊和運(yùn)行模塊；
20、所述獲取模塊用于：確定待進(jìn)行天基測控資源調(diào)度的衛(wèi)星運(yùn)行場景下的多個中繼衛(wèi)星和多個航天器；
21、所述構(gòu)建模塊用于：根據(jù)所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的中繼衛(wèi)星與航天器之間的測控資源分配狀態(tài)，構(gòu)建所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)；
22、所述運(yùn)行模塊用于：確定所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的資源調(diào)度約束函數(shù)，并根據(jù)所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)與所述資源調(diào)度約本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，第i個測控圈次下的第j個中繼衛(wèi)星與第k個航天器之間的測控資源分配狀態(tài)CKi,j,k為1或0；其中，CKi,j,k＝0表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星不對第k個航天器進(jìn)行測控，CKi,j,k＝1表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星對第k個航天器進(jìn)行測控。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)為：Objective＝∑1≤i≤T,1≤j≤N,1≤k≤MCKi,j,k；其中，T表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的測控圈次的數(shù)量，N表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的中繼衛(wèi)星的數(shù)量，M表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的航天器的數(shù)量，Objective為所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述資源調(diào)度約束函數(shù)包括：持續(xù)測控約束函數(shù)、中繼衛(wèi)星不可用約束函數(shù)和重要弧段約束函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述持續(xù)測控約束函數(shù)包括：每個測
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，根據(jù)所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)與所述資源調(diào)度約束函數(shù)，確定所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的最優(yōu)天基測控資源調(diào)度結(jié)果的步驟，包括：
7.一種天基測控資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括：獲取模塊、構(gòu)建模塊和運(yùn)行模塊；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天基測控資源調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，第i個測控圈次下的第j個中繼衛(wèi)星與第k個航天器之間的測控資源分配狀態(tài)CKi,j,k為1或0；其中，CKi,j,k＝0表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星不對第k個航天器進(jìn)行測控，CKi,j,k＝1表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星對第k個航天器進(jìn)行測控。
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括處理器，所述處理器與存儲器耦合，所述存儲器中存儲有至少一條計算機(jī)程序，所述至少一條計算機(jī)程序由所述處理器加載并執(zhí)行，以使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述的天基測控資源調(diào)度方法。
10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一條計算機(jī)程序，所述至少一條計算機(jī)程序由處理器加載并執(zhí)行，以使計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項所述的天基測控資源調(diào)度方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，第i個測控圈次下的第j個中繼衛(wèi)星與第k個航天器之間的測控資源分配狀態(tài)cki,j,k為1或0；其中，cki,j,k＝0表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星不對第k個航天器進(jìn)行測控，cki,j,k＝1表示在第i個測控圈次下第j個中繼衛(wèi)星對第k個航天器進(jìn)行測控。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)為：objective＝∑1≤i≤t,1≤j≤n,1≤k≤mcki,j,k；其中，t表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的測控圈次的數(shù)量，n表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的中繼衛(wèi)星的數(shù)量，m表示所述衛(wèi)星運(yùn)行場景下的航天器的數(shù)量，objective為所述測控資源調(diào)度目標(biāo)函數(shù)的目標(biāo)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述資源調(diào)度約束函數(shù)包括：持續(xù)測控約束函數(shù)、中繼衛(wèi)星不可用約束函數(shù)和重要弧段約束函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天基測控資源調(diào)度方法，其特征在于，所述持續(xù)測控約束函數(shù)包括：每個測控圈次下的持續(xù)測控約束表達(dá)式；任一測控圈次下的持續(xù)測控約束表達(dá)式為：∑1≤j≤n,1≤k≤m?cki,j...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊成，孫軍，師明，高宇輝，張弓，黃義喆，楊曉晨，史雪洋，
申請(專利權(quán))人：北京航天飛行控制中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。