一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，客戶端采集模塊確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡輸出給用戶；用戶向采集單歸檔模塊提交訪問需求單；采集單歸檔模塊將產(chǎn)品數(shù)據(jù)反饋至相應(yīng)用戶，并將剩余合法訪問需求單按照優(yōu)先級(jí)排序并存儲(chǔ)歸檔；采集單處理模塊按照優(yōu)先級(jí)順序提取采集單信息，將采集單信息中時(shí)間信息和空間信息進(jìn)行冗余消解，生成采集任務(wù)單并發(fā)送至衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊；衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊將采集任務(wù)單中的觀測(cè)區(qū)域按照衛(wèi)星成像能力進(jìn)行條帶劃分，結(jié)合衛(wèi)星軌道訪問特性，生成衛(wèi)星觀測(cè)單；指令生成模塊將衛(wèi)星觀測(cè)單生成遙控指令，上注至衛(wèi)星；采集單反饋模塊從衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理公共管理平臺(tái)獲取衛(wèi)星觀測(cè)單對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并將其存儲(chǔ)在產(chǎn)品庫(kù)中。
【專利說明】—種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星計(jì)劃編排方法，具體涉及一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解算法的衛(wèi)星需求處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)內(nèi)遙感衛(wèi)星技術(shù)水平提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)衛(wèi)星的需求也越來越多，需求提交的形式也多樣，包括電話、傳真、網(wǎng)絡(luò)等。對(duì)衛(wèi)星有效載荷的任務(wù)管控是地面運(yùn)行系統(tǒng)的管理控制核心，系統(tǒng)對(duì)各級(jí)別用戶需求進(jìn)行匯集分析，將用戶需求轉(zhuǎn)化為控制高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的控制指令，調(diào)度安排對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)采集獲取觀測(cè)數(shù)據(jù)和地面系統(tǒng)接收資源完成數(shù)據(jù)的接收和傳輸。并完成對(duì)星地系統(tǒng)的監(jiān)控管理和指揮調(diào)度。
[0003]地面系統(tǒng)通常劃分任務(wù)訂單處理子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)功能，該子系統(tǒng)是受理用戶觀測(cè)需求的信息樞紐，負(fù)責(zé)接收不同用戶的數(shù)據(jù)采集需求，生成規(guī)范化描述的系統(tǒng)觀測(cè)任務(wù)；同時(shí)對(duì)所有任務(wù)進(jìn)行預(yù)處理，包括點(diǎn)目標(biāo)的可見性分析以及對(duì)區(qū)域目標(biāo)的劃分，高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)區(qū)域目標(biāo)的覆蓋能力分析，任務(wù)沖突性分析等，另外還要對(duì)系統(tǒng)任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤與監(jiān)控，并對(duì)用戶訂單信息、訂單對(duì)應(yīng)的任務(wù)信息及任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)信息進(jìn)行綜合管理。
[0004]上述用戶需求處理方法是目前普遍采用的方法，可以完成當(dāng)前各種用戶采集需求，但也存在以下三方面的問題，一是用戶參與及交流度不夠，用戶需求的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)；二是對(duì)于描述寬泛的用戶需求，特別是要求大量衛(wèi)星參與目標(biāo)任務(wù)規(guī)劃時(shí)，任務(wù)沖突消解效率不高；三是該方法需要較多的人工參與，增加了對(duì)人員的工作復(fù)雜度和出錯(cuò)概率。
[0005]在沖突消解方面，一般是依據(jù)用戶事先確定的目標(biāo)來設(shè)計(jì)、選擇算法，在調(diào)度的過程中從一定程度上消解了這一階段可能存在的沖突，如多個(gè)時(shí)間窗口對(duì)同一目標(biāo)任務(wù)的沖突，多個(gè)任務(wù)對(duì)同一個(gè)時(shí)間窗口的資源沖突等。對(duì)于用戶需求、訂單級(jí)別等調(diào)度的預(yù)處理階段的沖突問題研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠方便快捷向用戶提供定制的遙感數(shù)據(jù)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，包括客戶端采集模塊、采集單歸檔模塊、采集單處理模塊、衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊、采集單反饋模塊；
[0008]客戶端采集模塊利用衛(wèi)星最新軌道根數(shù)確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡，并輸出給用戶；用戶根據(jù)衛(wèi)星的初步訪問軌跡向采集單歸檔模塊提交訪問需求單；
[0009]采集單歸檔模塊對(duì)接收的所有的訪問需求單進(jìn)行合法性檢查，丟棄非法訪問需求單并反饋至相應(yīng)用戶，并查詢產(chǎn)品庫(kù)中是否存儲(chǔ)合法訪問需求單對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，若存在，則直接從產(chǎn)品庫(kù)中將產(chǎn)品數(shù)據(jù)反饋至相應(yīng)用戶，并將剩余合法訪問需求單按照優(yōu)先級(jí)排序并存儲(chǔ)歸檔；
[0010]采集單處理模塊按照優(yōu)先級(jí)順序從已歸檔的訪問需求單中提取采集單信息，將采集單信息中時(shí)間信息和空間信息進(jìn)行冗余消解，生成采集任務(wù)單并發(fā)送至衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊；所述的采集任務(wù)單與訪問需求單之間具有映射關(guān)系；
[0011]衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊將采集任務(wù)單中的觀測(cè)區(qū)域按照衛(wèi)星成像能力進(jìn)行條帶劃分，結(jié)合衛(wèi)星軌道訪問特性，生成衛(wèi)星觀測(cè)單；所述的采集任務(wù)單與衛(wèi)星觀測(cè)單之間具有映射關(guān)系;
[0012]指令生成模塊將衛(wèi)星觀測(cè)單生成遙控指令，上注至衛(wèi)星；
[0013]采集單反饋模塊從衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理公共管理平臺(tái)獲取衛(wèi)星觀測(cè)單對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并將其存儲(chǔ)在產(chǎn)品庫(kù)中。
[0014]所述指令生成模塊實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0015]( I)建立遙感衛(wèi)星遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則；
[0016](2)建立衛(wèi)星正向指令模板庫(kù):首先梳理衛(wèi)星所有工作項(xiàng)目，將每個(gè)工作項(xiàng)目設(shè)置索引；然后將衛(wèi)星每個(gè)工作項(xiàng)目分解為基本操作單元，每個(gè)基本操作單元設(shè)置索引編號(hào)，并為每個(gè)基本操作單元的輸入?yún)?shù)項(xiàng)進(jìn)行信息標(biāo)注；所述的基本操作單元為遙感衛(wèi)星工作載荷的不同工作模式；
[0017](3)建立指令模板規(guī)則序列庫(kù):根據(jù)遙感衛(wèi)星各基本操作單元的工作過程，將每個(gè)基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間、執(zhí)行碼字存儲(chǔ)在各自的指令模板規(guī)則序列庫(kù)中；
[0018](4)根據(jù)用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃，調(diào)用衛(wèi)星正向指令模板庫(kù)，確定本次探測(cè)計(jì)劃對(duì)應(yīng)的工作項(xiàng)目以及每個(gè)工作項(xiàng)目下的基本操作單元；
[0019](5)根據(jù)步驟(4)中確定的基本操作單元調(diào)用相應(yīng)的指令模板規(guī)則序列庫(kù)，根據(jù)遙感衛(wèi)星的指令封裝格式將上述確定的工作項(xiàng)目、基本操作單元以及基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間、執(zhí)行碼字進(jìn)行封裝，生成完整的衛(wèi)星可執(zhí)行的指令序列塊；
[0020](6)從上述生成的指令序列塊中解析出基本操作單元，判斷指令序列塊中基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間是否符合衛(wèi)星逆向指令參數(shù)項(xiàng)模板庫(kù)中的約束要求，若不符合，則人工檢查用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃以及步驟(3)中建立的指令模板規(guī)則序列庫(kù)，修改后從步驟(4)開始重新執(zhí)行；否則轉(zhuǎn)步驟(7)；
[0021](7)將符合約束條件的指令序列塊存儲(chǔ)，并按照步驟(I)中建立的遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則發(fā)送至衛(wèi)星指令上注中心，由衛(wèi)星指令上注中心上傳至衛(wèi)星。
[0022]所述的衛(wèi)星逆向指令參數(shù)項(xiàng)模板庫(kù)包括指令碼字序號(hào)、指令碼字序列、指令內(nèi)容、指令約束時(shí)序要求和指令模板關(guān)聯(lián)要求；所述的指令內(nèi)容與基本操作單元對(duì)應(yīng)；
[0023]將衛(wèi)星工作載荷不同工作模式下的約束條件轉(zhuǎn)換成約束公式，存儲(chǔ)在指令約束時(shí)序要求中；根據(jù)用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃，將基本操作單元每個(gè)執(zhí)行步驟的執(zhí)行先后順序存儲(chǔ)在指令模板關(guān)聯(lián)要求中。
[0024]所述步驟(I)中遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則采用“三判二”的鏈路機(jī)制，即對(duì)于每個(gè)指令序列塊，均發(fā)送三次，抽取其中的兩個(gè)指令序列塊進(jìn)行CRC比對(duì)，將比對(duì)通過的指令序列塊發(fā)送。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為:
[0026]( I)本發(fā)明客戶端采集模塊利用衛(wèi)星最新軌道根數(shù)確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡，并輸出給用戶，既為用戶提供了提取數(shù)據(jù)需求的依據(jù)，方便了用戶對(duì)數(shù)據(jù)觀測(cè)時(shí)間的初步把握，又可以為服務(wù)端的衛(wèi)星計(jì)劃編排減輕了初級(jí)需求單的消解壓力，提高用戶獲取數(shù)據(jù)的可行性和成功率。
[0027](2)本發(fā)明將接收的訪問需求單進(jìn)行整合歸并考慮任務(wù)單需求種類、衛(wèi)星工作約束、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)限制、數(shù)據(jù)下傳限制等因素。針對(duì)用戶類型多樣的采集需求，基于協(xié)商對(duì)策的沖突消解算法能更好發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)作用，對(duì)任務(wù)規(guī)劃中調(diào)度預(yù)處理階段中在衛(wèi)星資源參數(shù)層產(chǎn)生的沖突問題進(jìn)行優(yōu)化協(xié)商處理，進(jìn)而生成滿足衛(wèi)星載荷約束、地面站接收約束等各種約束條件的觀測(cè)任務(wù)計(jì)劃和數(shù)據(jù)接收計(jì)劃。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成框圖；
[0029]圖2為本發(fā)明客戶端需求采集流程；
[0030]圖3為本發(fā)明任務(wù)單接收流程；
[0031]圖4為本發(fā)明任務(wù)單處理流程；
[0032]圖5為本發(fā)明任務(wù)規(guī)劃流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括客戶端采集模塊、采集單歸檔模塊、采集單處理模塊、衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊、采集單反饋模塊；各模塊協(xié)同工作既為用戶提供了提取數(shù)據(jù)需求的依據(jù)，方便了用戶對(duì)數(shù)據(jù)觀測(cè)時(shí)間的初步把握，又可以為服務(wù)端的衛(wèi)星計(jì)劃編排減輕了初級(jí)需求單的消解壓力。
[0034](一)客戶端采集模塊
[0035]客戶端采集模塊利用衛(wèi)星最新軌道根數(shù)確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡，并輸出給用戶；用戶根據(jù)衛(wèi)星的初步訪問軌跡向采集單歸檔模塊提交訪問需求單；如圖2所示:
[0036]客戶端采集模塊可以設(shè)計(jì)為BS結(jié)構(gòu)或者CS結(jié)構(gòu)，包括衛(wèi)星資源選擇、時(shí)間選擇、區(qū)域選擇、結(jié)果展示、提交任務(wù)等元素，見表1，用戶可以通過人機(jī)交互界面選擇相應(yīng)參數(shù)，客戶端采集模塊根據(jù)用戶的選擇，利用衛(wèi)星最新軌道根數(shù)確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡，即可以采用HPOP軌道預(yù)報(bào)算法完成衛(wèi)星過境時(shí)間計(jì)算，衛(wèi)星觀測(cè)覆蓋時(shí)間計(jì)算，衛(wèi)星進(jìn)出地球陰影區(qū)時(shí)刻，衛(wèi)星的星下點(diǎn)軌跡和衛(wèi)星傳感器的掃描覆蓋區(qū)等預(yù)報(bào)。
[0037]表1客戶端計(jì)劃編排人機(jī)界面元素說明
[0038]
界面元素名稱__含義及內(nèi)容說明__顯示性質(zhì)
資源選擇__用戶可以在資源樹中選擇衛(wèi)星和遙感器資源__可選
時(shí)間選擇 —用戶可以選擇計(jì)劃的開始和結(jié)束時(shí)間可選
用戶可以通過在Gis地圖中框選或者在手動(dòng)輸入?yún)^(qū)域的經(jīng)緯度信~
區(qū)域選擇絲定義區(qū)域可獅耳
結(jié)果展示__軟件將規(guī)劃的結(jié)果通過列表的方式展示__只讀
提交任務(wù)用戶可以勾選滿意的任務(wù)作為采集任務(wù)單提交可點(diǎn)擊[0039]用戶提交的訪問需求單主要分為常規(guī)采集任務(wù)單、用戶采集任務(wù)單和快反采集任務(wù)單，三類訪問需求單的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)榭旆床杉蝿?wù)單高于用戶采集任務(wù)單高于常規(guī)采集任務(wù)單，訪問需求單內(nèi)部數(shù)據(jù)見表2:
[0040]表2采集任務(wù)單內(nèi)部數(shù)據(jù)表
[0041]
【權(quán)利要求】
1.一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，其特征在于:包括客戶端采集模塊、采集單歸檔模塊、采集單處理模塊、衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊、采集單反饋模塊； 客戶端采集模塊利用衛(wèi)星最新軌道根數(shù)確定衛(wèi)星的初步訪問軌跡，并輸出給用戶；用戶根據(jù)衛(wèi)星的初步訪問軌跡向采集單歸檔模塊提交訪問需求單； 采集單歸檔模塊對(duì)接收的所有的訪問需求單進(jìn)行合法性檢查，丟棄非法訪問需求單并反饋至相應(yīng)用戶，并查詢產(chǎn)品庫(kù)中是否存儲(chǔ)合法訪問需求單對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，若存在，則直接從產(chǎn)品庫(kù)中將產(chǎn)品數(shù)據(jù)反饋至相應(yīng)用戶，并將剩余合法訪問需求單按照優(yōu)先級(jí)排序并存儲(chǔ)歸檔； 采集單處理模塊按照優(yōu)先級(jí)順序從已歸檔的訪問需求單中提取采集單信息，將采集單信息中時(shí)間信息和空間信息進(jìn)行冗余消解，生成采集任務(wù)單并發(fā)送至衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊；所述的采集任務(wù)單與訪問需求單之間具有映射關(guān)系； 衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃模塊將采集任務(wù)單中的觀測(cè)區(qū)域按照衛(wèi)星成像能力進(jìn)行條帶劃分，結(jié)合衛(wèi)星軌道訪問特性，生成衛(wèi)星觀測(cè)單；所述的采集任務(wù)單與衛(wèi)星觀測(cè)單之間具有映射關(guān)系; 指令生成模塊將衛(wèi)星觀測(cè)單生成遙控指令，上注至衛(wèi)星； 采集單反饋模塊從衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理公共管理平臺(tái)獲取衛(wèi)星觀測(cè)單對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并將其存儲(chǔ)在廣品庫(kù)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，其特征在于:所述指令生成模塊 實(shí)現(xiàn)步驟如下: (1)建立遙感衛(wèi)星遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則； (2)建立衛(wèi)星正向指令模板庫(kù):首先梳理衛(wèi)星所有工作項(xiàng)目，將每個(gè)工作項(xiàng)目設(shè)置索引；然后將衛(wèi)星每個(gè)工作項(xiàng)目分解為基本操作單元，每個(gè)基本操作單元設(shè)置索引編號(hào)，并為每個(gè)基本操作單元的輸入?yún)?shù)項(xiàng)進(jìn)行信息標(biāo)注；所述的基本操作單元為遙感衛(wèi)星工作載荷的不同工作模式； (3)建立指令模板規(guī)則序列庫(kù):根據(jù)遙感衛(wèi)星各基本操作單元的工作過程，將每個(gè)基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間、執(zhí)行碼字存儲(chǔ)在各自的指令模板規(guī)則序列庫(kù)中； (4)根據(jù)用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃，調(diào)用衛(wèi)星正向指令模板庫(kù)，確定本次探測(cè)計(jì)劃對(duì)應(yīng)的工作項(xiàng)目以及每個(gè)工作項(xiàng)目下的基本操作單元； (5)根據(jù)步驟(4)中確定的基本操作單元調(diào)用相應(yīng)的指令模板規(guī)則序列庫(kù)，根據(jù)遙感衛(wèi)星的指令封裝格式將上述確定的工作項(xiàng)目、基本操作單元以及基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間、執(zhí)行碼字進(jìn)行封裝，生成完整的衛(wèi)星可執(zhí)行的指令序列塊； (6)從上述生成的指令序列塊中解析出基本操作單元，判斷指令序列塊中基本操作單元的執(zhí)行步驟、間隔時(shí)間是否符合衛(wèi)星逆向指令參數(shù)項(xiàng)模板庫(kù)中的約束要求，若不符合，則人工檢查用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃以及步驟(3)中建立的指令模板規(guī)則序列庫(kù)，修改后從步驟(4)開始重新執(zhí)行；否則轉(zhuǎn)步驟(7)； (7)將符合約束條件的指令序列塊存儲(chǔ)，并按照步驟(1)中建立的遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則發(fā)送至衛(wèi)星指令上注中心，由衛(wèi)星指令上注中心上傳至衛(wèi)星。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的衛(wèi)星逆向指令參數(shù)項(xiàng)模板庫(kù)包括指令碼字序號(hào)、指令碼字序列、指令內(nèi)容、指令約束時(shí)序要求和指令模板關(guān)聯(lián)要求；所述的指令內(nèi)容與基本操作單元對(duì)應(yīng)； 將衛(wèi)星工作載荷不同工作模式下的約束條件轉(zhuǎn)換成約束公式，存儲(chǔ)在指令約束時(shí)序要求中；根據(jù)用戶輸入的探測(cè)計(jì)劃，將基本操作單元每個(gè)執(zhí)行步驟的執(zhí)行先后順序存儲(chǔ)在指令模板關(guān)聯(lián)要求中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于協(xié)商對(duì)策沖突消解的衛(wèi)星需求處理系統(tǒng)，其特征在于:所述步驟(1)中遙感指令發(fā)送鏈路規(guī)則采用“三判二”的鏈路機(jī)制，即對(duì)于每個(gè)指令序列塊，均發(fā)送三次，抽取其中的兩個(gè)指令序列塊進(jìn)行CRC比對(duì)，將比對(duì)通過的指令序列塊發(fā)送。
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103679352SQ201310632262
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】邱虎, 劉明亮, 喻文勇 申請(qǐng)人:中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心