随遇接入卫星应急任务响应技术研究.pdf

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1、·技术前沿·航天电子对抗2017年第3期随遇接入卫星应急任务响应技术研究李金亮，狄慧，叶小舟，王再明(上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：面对在轨卫星当前对突发事件、灾难应急等突发性、短暂性的使用需求，传统空间系统应用存在任务规划提前制定、难以临时变更的缺点，卫星系统无法快速对该类突发事件进行资源保障。因此迫切需要构建高效、即时的空间任务执行体系。研究了随遇接入卫星应急任务响应技术，该技术可统筹任务执行过程中涉及的各条链路及各类资源，全面改善任务执行即时性。关键词：系统设计；随遇接入；任务调度；在轨数据管理中图分类号：T

2、N97；V474．2文献标识码：ARandomaccesssatelliteemergencytaskresponsetechnologyLiJinliang，DiHui，YeXiaozhou，WangZaiming(ShanghaiInstituteofSatelliteEngieering，Shanghai200240，China)Abstract：Fortheshort—termdemandforemergenciesofon_orbitalsatellite，thetraditionalspacesystemhasdis

3、advantagesthatthemissionplanningisdeveIopedinadvanceandtheplanningisdifficulttotemporarilychange．Thesatelliteisdifficulttoquicklycarryoutresourceprotectionforsuchevents．Sothereisanurgentneedtobuildefficient，real-timespacetaskexecutionsystem．Therandomaccesssatelliteem

4、ergencytaskresponsetechnologyisstudied．Thistechnologycancoordinatethevariouslinksandvarioustypesofresourcesintheimplementationofthetask，andcanimprovethetimelinessoftaskresponsecomprehensively．Keywords：systemdesign；randomaccess；taskscheduIing；onboarddatasystemO引言对地观测卫

5、星利用星载传感器获取地球表面信息，可以广泛应用在土地资源普查、城市规划、环境保护等多个领域。当越来越多的抗灾救援任务愈加依赖卫星系统时，出现了一些新的需求，主要包括以下几个方面：1)反恐维稳，快速加强对某重点区域的情报收集分析；2)热点区域应对，对周边海域舰船的突发事件针对性地应对；3)灾害救援，对突发的重大自然灾害进行救援及评估工作。这些新的卫星应用需求与传统的卫星使用方式相比具有极强的突发、短暂等特性，因此卫星在轨任务的反应速度逐渐成为衡量空间系统性能的重要指标之一[1]。卫星任务响应过程是一个多环节构成系统链路，本文以随遇

6、接人技术为基础，通过在整个系统链路的多个环节提出新的技术方法，经在轨卫星实际工程化收稿日期：2017一03—10；2017一05—17修回。作者简介：李金亮(1981一)，男，高工，主要从事卫星总体、载荷综合应用等领域的研究工作。应用，首次成功实现对地面目标的快速任务执行能力，有效地提升了现有卫星装备对应急任务响应的时效性。l卫星应急任务响应技术研究现状目前我国在卫星应急任务响应研究方面已有很多进展，如在快速响应载荷设计思路方面，提出自主运行技术口]，载荷设备自行进行自身状态监测、设备校验以及自测试，自主运行星上管理软件，简化地

7、面终端用户操作。在卫星任务调度方面，提出在线任务调度方法[3]，将传统周期式人为的任务调度方式替换为在线任务调度算法，通过实时计算的方式判决新任务的到达时间和执行时长，从而保证任务尽可能早完成。同时对于用户星中继终端的使用也有相关研究提出影随测控的概念H]，即通过在Ks／S模式下与中继星进行Ka频率数传时，同时进行S频段测控，称之为影随测控，使得用户星进行中继数传时都有机会与中继卫星建立测控链路，大大提高用户星测控快速响应能力。现有的卫星快速响应技术研究，主要通过星上载航天电子对抗荷自主运行、程控任务合理调度以及通过中继终端的使

8、用增加测控接入能力等方面提升在轨任务执行的效率或时效性。但基于当前的工程可实现性及在轨任务执行环境的复杂性，完全依靠星上资源保证的全自主任务运行与调度，在可靠性、故障诊断、异常处理等方面仍需进一步研究突破。在中继终端的使用上，可考虑通过将现有的中继影随测控使用方