本发明涉及卫星测控,具体涉及一种单天线地面站连续任务响应方法。
背景技术:
1、地面站接收卫星任务的时候,需要根据卫星轨道根数和卫星任务情况计算卫星过境时间与入站出站角度,形成程序引导文件,控制天线对过境卫星进行跟踪锁定,并在指定时间执行卫星任务。天线完成任务后继续跟踪卫星直至卫星出站,天线返回对天位置(零点)等待接收后续任务。
2、传统的地面站,一台天线针对单颗卫星的任务往往会从入站开始持续跟踪到卫星出站,多颗卫星接力任务情况下,通常采用多天线方式进行跟踪,若卫星同时间过境数量超过天线数量,则判断为地面站任务饱和,采用后续地面站执行任务。
3、目前,由于卫星过境时间通常远长于卫星任务时间,采用传统的单天线全程跟踪模式,往往会导致天线长时间无任务空转,造成天线利用率过低问题。
4、此外,传统的单天线全程跟踪模式下,如果连续过境卫星较多,往往采用卫星轨道后续地面站执行任务,极大拖长了卫星任务执行时间,导致任务执行效率低下,使高时效性连续任务产生瓶颈。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、针对上述不足,本发明的主要目的在于提供一种单天线地面站连续任务响应方法,该方法通过对程序引导文件进行细化,控制天线在完成任务后不再继续跟踪,而是使天线逐渐减速,并机动到后续任务的起始点等待后续任务开始。解决了天线空转时间过长,卫星任务执行效率低下的问题。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的,本发明提供了一种单天线地面站连续任务响应方法,包括:基于用户需求获取卫星任务;基于卫星任务的执行时间与卫星轨道参数形成初始程引文件并对初始程引文件裁切,得到多任务连续程引文件;基于多任务连续程引文件的比对,根据卫星任务的约束条件与优化需求,确定与卫星任务对应的多个优化目标并构建目标函数;根据目标函数的求解,得到任一卫星的目标任务选取结果;基于多任务连续程引文件与任一卫星的目标任务选取结果,确定天线的机动参数并控制天线执行第一卫星的目标任务,以完成跟踪接收;当第一卫星的目标任务完成后,控制天线机动至第二卫星的目标任务起始点以执行第二卫星的目标任务。
5、上述方案中,基于用户需求获取卫星任务,包括:获取用户对卫星上注与跟踪接收的需求授权;在得到授权后,获取用户的卫星上注与跟踪接收的需求;根据用户的卫星上注与跟踪接收的需求,确定卫星任务。
6、上述方案中,基于卫星任务的执行时间与卫星轨道参数形成初始程引文件并对初始程引文件裁切,得到多任务连续程引文件,包括:基于卫星任务的上注计划与跟踪计划,根据卫星任务的执行时间与卫星轨道参数形成初始程引文件;根据卫星任务的上注计划与跟踪计划,确定初始程引文件中多个目标任务的时间段;基于多个目标任务的时间段,对初始程引文件进行裁切,得到多任务连续程引文件,其中,多任务连续程引文件包括卫星任务中多个目标任务的执行时间与天伺馈预备时间。
7、上述方案中,卫星任务的约束条件包括任务优先级、用户需求、任务窗口与天线性能;优化需求包括卫星任务响应率、卫星任务成功率与卫星任务时效性。
8、上述方案中,根据目标函数的求解,得到任一卫星的目标任务选取结果,包括:对目标函数进行求解,并根据最优解结果选取卫星任务中多个连续的目标任务;基于卫星任务中多个连续的目标任务,确定任一卫星的目标任务选取结果。
9、上述方案中,基于多任务连续程引文件与任一卫星的目标任务选取结果,确定天线的机动参数并控制天线执行第一卫星的目标任务,以完成跟踪接收,还包括:计算天线对不同卫星的目标任务的机动参数,其中,机动参数包括起始位置、机动速度、机动时间与机动角度;基于多个不同卫星的目标任务的机动参数,制定天线对多个连续的目标任务的机动方案。
10、上述方案中,基于多任务连续程引文件与任一卫星的目标任务选取结果,确定天线的机动参数并控制天线执行第一卫星的目标任务,以完成跟踪接收,包括:基于多个连续的目标任务的机动方案,选取第一卫星的目标任务所对应的天线机动参数;基于第一卫星的目标任务所对应的天线机动参数,控制天线机动至第一卫星的目标任务的起始点以实现对目标任务的跟踪接收。
11、上述方案中,当第一卫星的目标任务完成后,控制天线机动至第二卫星的目标任务起始点以执行第二卫星的目标任务,包括:当第一卫星的目标任务完成后,天线中断对第一卫星的跟踪锁定;根据目标任务选取结果与天线对多个连续的目标任务的机动方案,控制天线机动到第二卫星的目标任务起始点,以执行第二卫星的目标任务。
12、(三)有益效果
13、本发明实施例的技术方案,至少具有以下有益效果:
14、(1)以用户需求、任务优先级、任务窗口、天线性能等为约束条件,基于卫星任务响应率、卫星任务成功率、卫星任务时效性等优化需求,综合定制单天线连续任务响应下的任务规划方案,合理安排天线运转期间的卫星任务分布,提高天线使用效率。
15、(2)根据卫星任务的选取结果,计算天线对于不同卫星任务的机动参数,制定天线连续任务机动策略,并在完成当前任务后中止对当前卫星的跟踪锁定,机动至下一任务的起始点,等待接收下一卫星任务。
1.一种单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述基于用户需求获取卫星任务,包括:
3.根据权利要求1所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述基于所述卫星任务的执行时间与卫星轨道参数形成初始程引文件并对所述初始程引文件裁切,得到多任务连续程引文件,包括:
4.根据权利要求1所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述卫星任务的约束条件包括任务优先级、用户需求、任务窗口与天线性能;
5.根据权利要求1所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述根据所述目标函数的求解,得到任一卫星的目标任务选取结果,包括:
6.根据权利要求1或5所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述基于所述多任务连续程引文件与任一卫星的目标任务选取结果,确定天线的机动参数并控制所述天线执行第一卫星的目标任务,以完成跟踪接收,还包括:
7.根据权利要求6所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述基于所述多任务连续程引文件与任一卫星的目标任务选取结果,确定天线的机动参数并控制所述天线执行第一卫星的目标任务,以完成跟踪接收,包括:
8.根据权利要求6所述的单天线地面站连续任务响应方法,其特征在于,所述当所述第一卫星的目标任务完成后,控制天线机动至第二卫星的目标任务起始点以执行所述第二卫星的目标任务,包括:
