基于有向图模型的卫星任务指令生成算法

《基于有向图模型的卫星任务指令生成算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、V01．23No．6航天器工程第23卷第6期!!兰呈垒璺曼壁垦垒兰!垦堕鱼!盟垦垦垦!盟鱼!!!!至!!旦基于有向图模型的卫星任务指令生成算法田志新崔晓婷郑国成杨柳青李小娟金涛(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要面向任务的卫星操控模式具有操作序列注入成为遥感卫星运控的新模式。文章提出简便、星载资源使用效率高的优点，正在取代指令一种基于有向图模型的遥感卫星任务指令序列生成算法，具有线性存储复杂度和计算复杂度，适合存储资源和计算资源受限的星载计算机应用。此算法已在某遥感卫星应用，测试试验表明，采用3个面向任务的高级指

2、令即可生成52种指令序列，任务上行注入效率提升了5倍。本文方法根据有效载荷的使用约束条件，配置有向图模型参数，即可满足各种类型卫星使用。关键词有向图模型；自主指令生成；面向任务的操作模式；计算和存储复杂度中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．06．010RemoteSensingSatelliteAutonomousCommandSequencesGenerationBasedonDigraph‘modelT1ANZhixinCUIXia(BeijingIns

3、tituteofSpacecotingZHENGGuochengYANGLiuqingLIXiaojuanJINTaoraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Theoperationofspacemissionsthroughthesendingofgoals，insteadofsequencesofcommands，isanemergingparadigmwithadvantagesofoperationflexibilityandonboardre—source

4、efficiency．Anoveldigraph—basedalgorithmisproposedtogenerateasequenceofexecuta—bleandconflict—freecommands，whichisoflinearstorageandcomputationcomplexityandappli—cablefortheon—boardcomputerwhoseresourcesarelimitedinbothcomputationandstorage．Experimentonahigh——resolut

5、ionsatelliteshowsthat3mission——orientedserviceinterfacescanachieves52kindsofcommandsequences，andthemissionoperationuplinkingefficiencyimproves500％．Inaddition，withaconfigurabledigraphmodelassociatedwiththespecificsatellite，thealgorithmisgeneric．Keywords：digraphmodel；

6、autonomouscommandsequencesgeneration；goal—basedmissionoper—ation；computationandstoragecomplexity1引言自主管理技术使航天器具有对测控资源依赖性低、人工工作强度小、应急响应速度快、星载资源使用效率高、自主监控能力强等优点，因而越来越受到各航天大国的重视，并成为学术界和工业界的研究热点。美国国防部(DoD)和国家航空航天局(NASA)在“新千年计划”中，利用深空一号(DS一1)第一次实现了对自主管理技术的在轨验证⋯；收稿日期：2013-

7、11-18；修回日期：2014—11一02基金项目：高分辨率对地观测系统重大专项青年创新基金支持项目(编号：GFZX04060103)作者简介：田志新，男，博士，高级工程师，研究方向为航天器自主任务管理设计。Email：tzx—lxy@sina．com。第6期田志新等：基于有向图模型的卫星任务指令生成算法NASA喷气推进实验室(JPL)和艾姆斯研究中心(AMES)进一步开展了智能任务规划和执行技术、智能科学数据分析技术、分布式自主系统技术、自主安全与精确着陆技术、健康检测与诊断技术等系统级自主管理技术的研究心j。欧洲航天局支持

8、的“在轨自主技术项目”(PROBA)开发了一套高度自主的在轨运行系统[3]，与地面控制中心相互配合完成航天器的自主运行和操作；法国国家空间研究中心(CNES)和国家航空航天研究发展局(ONERA)通过AGATA项目地面仿真系统展示了自主管理在太空应用的效益_4j。目前，国内外