CN107346234A - 一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法。该方法在常规遥感卫星载荷任务执行方式的基础上，将地面运控系统的约束条件定量化并约定应用任务计划表和应用任务数据块格式以方便地面对卫星的运控，同时将详细的指令组、指令组内时间约束和编制要求，以及任务冲突判读及冲突处理要求的内容从地面运控系统转移到卫星在轨数据管理系统中，并在星上增加了任务合法性的自主判读控制、任务块的删除与任务修订及向地面系统的遥测反馈机制，实现了雷达卫星在轨应用的载荷任务自主编排控制，并提高了卫星在轨运行的常规操控便捷性和应急操控能力，且通过具备在轨软件修改的功能，极大的提高了卫星在轨应用的可靠性、安全性。

Description

一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法

技术领域

本发明涉及遥感卫星载荷任务操控技术，尤其涉及一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法。

背景技术

目前我国遥感卫星的地面应用控制基本均采用“静态时间约束+指令模板”的在轨运行控制体制，用户通过两步实现日常任务管理：首先根据成像需求、卫星运行状态以及地面资源可用性等因素，进行目标、卫星和地面接收资源匹配优化，针对每颗卫星的能源平衡约束、数据平衡约束、姿态机动能力约束、热控温度平衡约束、载荷时序性约束等条件，制定载荷工作方案、地面跟踪接收计划等方案；接着根据卫星观测计划生成各载荷及平台的经过排列组合的多控制指令组合序列码，经由测控系统上注给卫星后，在预定时间获取成像数据，并通过高速的数据传输通道传输到地面应用系统。上述运行控制体制中，载荷成像执行任务简单、可靠，多年来长期应用于指令操控及工作模式较为单一、每天成像工作次数及时长要求不高的常规遥感卫星上，一般该类型卫星的工作模式固化且种类单一、机动探测需求或能力弱、且平台的热控、能源平衡裕度大、星地数据传输通道带宽充裕。相应的，地面用户在操控该类卫星时，也只能进行简单的为数不多的操作控制方式。

然而，随着遥感卫星功能、性能指标发展，尤其是具有全天时、全天候成像能力的多极化、多工作模式的雷达卫星载荷的成像能力的快速提升，卫星的成像模式使用方法、数据处理模式、数据传输策略日趋复杂且对星地系统呈现出精细量化应用要求的趋势，从而导致地面用户对卫星的应用操作要求也相应的成级数级提高，故遥感卫星需要就其简易操控性、精细化操控性和应急操控安全便捷性的设计方面进行改进、优化，通过提高卫星应用的简易性、量化操控及应急操控能力来提高卫星使用效能和应急反应能力。主要面临以下几个问题：(1)对用户卫星系统设计的知识理解和操作要求高：雷达卫星载荷成像模式多且原始数据传输需求多变，可以从几兆bps跳跃到几吉bps，故对卫星操控难度要求高，具有实传、记录、回放、先记后放、先放后记、边记边放以及快记慢放、慢记快放、单天线单站、单天线双站、双天线双站等多种组合，按照传统固化的指令组已经不能满足用户的使用需求(一般指令组的需求≥30种，且排列组合关系≥百种，星上固化指令组能力上限为60种)，若按传统设计则要求用户对卫星系统有很深刻理解方能保证任务执行顺利；(2)测控及星上数据管理系统资源使用效率低：首先，低轨遥感卫星过境窗口短，每次过单一地面测控站的时间仅约9分钟，测控资源非常宝贵。随着卫星承载任务量快速上升，尤其是雷达卫星全天时全天候具备使用条件的情况下，雷达卫星工作模式以及上注指令组千变万化，且数量庞大，导致测控弧段资源占用率高，且有限的数据管理系统的指令存储资源占用率高(一般单次任务占用空间≥512字节，每天应用需求为16次)，考虑到上注后的有效性判读需求，往往需要2-3个测控弧段上注任务，且上注约256包需要执行的应用任务便将数据管理系统存储空间占满，很难做到较多规划好的任务提前上注，而这同低轨卫星测控弧段资源有限之间属于较为突出的矛盾体，亟待提升用户任务的注入效率方可满足载荷使用要求；(3)由于微波雷达载荷对卫星姿态稳定性、能源平衡及热控温度平衡要求高，往往平台的设计裕度有限，导致一旦复杂任务指令编排中对应的约束条件不能满足或者临界的话，在轨运行风险大。用户使用指令操控卫星设备的安全隐患极高，一旦使用不当，轻则影响用户任务成败、重则引起卫星设备损坏甚至卫星失效，这直接提高了用户运行负担；(4)卫星运行状态的灵活操控受到限制：指令模板只能调制指令之间的时间间隔，而不能根据真实运行状态改变指令的执行顺序，为了降低操控难度，传统运控模式一般采用最为保守的使用策略，用户无法动态调整相关参数，或者通过列举很多的指令组模板提供用户使用，这大大限制了卫星的使用效能。(5)应急响应能力差：雷达卫星不受天时和天候限制，应急响应的先决条件少，但往往应急操控时要求用户操作的步骤复杂且多，对测控资源依赖性强，目前只能全部删除现有任务并注入应急任务，应急响应代价极高。

为了在工程上，解决上述面临问题，提高雷达卫星在轨应用的简易便捷性、可靠安全性以及使用效能最大化，本发明给出了一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，能够很好的提高卫星应用的便利性、用户体验性并贴合雷达卫星全天时全天候的成像需求，提高使用效能。并通过在某多模式多极化雷达卫星上进行实践，极大的满足了用户的操作需求并提高了卫星使用效能。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有遥感卫星在轨载荷任务操控时的运控模式受限、卫星操作控制的可靠性安全性低、使用效能极大受限的问题，提供了一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法。

本发明的技术解决方案是：一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，包括如下步骤：

步骤一、收集载荷任务相关的约束条件和接口协议，所述约束条件和接口协议包括卫星工作模式、卫星在轨使用原则、卫星各分系统约束要求、应用任务计划表填写格式、应用任务数据块接口协议、星地遥控接口协议、任务冲突判读及冲突处理要求、和详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，所述载荷任务为卫星成像应用任务；

步骤二、根据所述卫星工作模式、卫星在轨使用原则和卫星各分系统约束要求，生成具备实施条件的卫星成像应用任务的执行计划；

步骤三、依据所述执行计划，按照所述应用任务计划表填写格式，生成应用任务计划表，并将所述应用任务计划表提交至应用任务数据块生成系统，所述应用任务计划表中填写有所述卫星成像应用任务的关键信息；

步骤四、当接收到填写完成的应用任务计划表后，应用任务数据块生成系统依照所述应用任务数据块接口协议生成具备卫星系统应用条件的未封装的成像任务数据块；

步骤五、利用专线网络，将所述未封装的成像任务数据块由地面应用及运管系统传递至地面测控系统，并由所述地面测控系统按照所述星地遥控接口协议对所述未封装的成像任务数据块进行封装，以获得封装好的成像任务数据块，然后将所述封装好的成像任务数据块上注至卫星平台数据管理系统；

步骤六、卫星平台数据管理系统对接收到的所述封装好的成像任务数据块进行解析，以获得所述未封装的成像任务数据块；然后根据所述应用任务数据块接口协议，对所述未封装的成像任务数据块进行解析，以获得具备可读性的所述卫星成像应用任务的指令组；

步骤七、卫星平台数据管理系统按照所述卫星在轨使用原则和所述卫星各分系统约束要求，对所述卫星成像应用任务的指令组的合法性进行判读；当所述指令组的合法性成立时，卫星平台数据管理系统根据所述任务冲突判读及冲突处理要求，对所述卫星成像应用任务的指令组是否与历史成像任务存在冲突进行判读；

步骤八、当所述指令组的合法性成立，且所述指令组与所述历史成像任务不存在冲突时，卫星平台数据管理系统在前置成像任务执行完毕后或当前成像任务执行时刻到达前的预设时间内，按照所述详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，对所述指令组进行重构与编排，以使所述指令组分解为单机可执行的按照时间约束排列组合的多指令组合序列码；

步骤九、所述当前成像任务执行时刻到达时，卫星平台数据管理系统将所述多指令组合序列码依时序发送给与当前成像任务相关的各个单机，以完成当前的卫星成像应用任务。

进一步地，所述卫星成像应用任务的关键信息包括：成像起始时刻和持续时间、星地数据传输模式、以及应用地面站信息。

进一步地，所述载荷任务运行控制方法，还包括：

当所述指令组的合法性不成立时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行删除操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述删除操作的关联信息。

进一步地，所述载荷任务运行控制方法，还包括：

当所述指令组的合法性成立，但所述指令组与所述历史成像任务存在冲突时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行修订操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述修订操作的关联信息。

进一步地，所述修订操作包括：前移当前成像任务、后移当前成像任务、或替换历史成像任务。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明方法在常规遥感卫星载荷任务执行方式的基础上，将地面运控系统的约束条件定量化并约定应用任务计划表和应用任务数据块格式以方便地面对卫星的运控，同时将详细的指令组、指令组内时间约束和编制要求，以及任务冲突判读及冲突处理要求的内容从地面运控系统转移到卫星在轨数据管理系统中，并在星上增加了任务合法性的自主判读控制、任务块的删除与任务修订及向地面系统的遥测反馈机制，实现了雷达卫星在轨应用的载荷任务自主编排控制，并提高了卫星在轨运行的常规操控便捷性和应急操控能力，且通过具备在轨软件修改的功能，极大的提高了卫星在轨应用的可靠性、安全性。

(2)本发明方法针对雷达卫星全天时全天候的成像时间需求高、成像次数及数据量需求大导致的地面运控系统操控复杂(从上百种指令组静态组合方式降低至十种以下的动态指令块)、上注数据量大且频次高(单次任务星上存储需求从256字节降低到≤128字节，星上任务存储能力从128次提升至256次)、卫星应用的可靠性安全性存在隐患的问题，提出了卫星在轨应用的载荷任务自主编排方法。

(3)本发明方法针对雷达卫星对供配电、热控资源以及星地测控和数传链路资源要求紧张的情况，通过按步骤设计与约束分析，提出了满足用户使用要求的最简化约束条件，提高了卫星成像质量及效益的满足度。

(4)本发明方法将雷达载荷指令序列、卫星平台操控指令序列固定在星上执行，用户仅需要对关键的较少操控参数进行控制和注入即可完成载荷的在轨应用，单次任务上注参数中，用户仅需要填写与应用相关的十几个参数即可，省去了编排上百种不同组合的指令组的工作量，具有很强的通用性和实用性。

(5)本发明方法适用于遥感卫星多分系统调度和星地联合应用，具有较强的通用性。

(6)本发明方法在使用上充分考虑了卫星操控过程中的安全性、应急操控简便性和可靠性，同时增加了对影响卫星安全的限制条件判读功能，且设计有完善的遥测反馈体系，降低了用户操控时对卫星设计理解程度要求高的限制，保障了卫星安全性操控、用户操控简便。

(7)本发明方法将所采用的各确认算法属于遥感卫星常规的计算约束算法，具有很好的通用性和实用性。同时，经过逻辑改进完善，可以将地面运控系统的规划及约束条件也移植到卫星平台系统，从而可以很方便的实现卫星在轨自主运行控制，更进一步的提高卫星自主运行应用的能力。

附图说明

图1是本发明提出的一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法的流程图；

图2是本发明方法中执行操作步骤时所需约束条件及接口协议的设计分析以及地面验证流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明提出的一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法的流程图，参考图1，本发明提供的面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，包括如下步骤：

步骤一、收集载荷任务相关的约束条件和接口协议，所述约束条件和接口协议包括卫星工作模式、卫星在轨使用原则、卫星各分系统约束要求、应用任务计划表填写格式、应用任务数据块接口协议、星地遥控接口协议、任务冲突判读及冲突处理要求、和详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，所述载荷任务为卫星成像应用任务。

步骤二、根据所述卫星工作模式、卫星在轨使用原则和卫星各分系统约束要求，生成具备实施条件的卫星成像应用任务的执行计划。

步骤三、依据所述执行计划，按照所述应用任务计划表填写格式，生成应用任务计划表，并将所述应用任务计划表提交至应用任务数据块生成系统，所述应用任务计划表中填写有所述卫星成像应用任务的关键信息。

其中，所述卫星成像应用任务的关键信息包括：成像起始时刻和持续时间、星地数据传输模式、以及应用地面站信息。

步骤四、当接收到填写完成的应用任务计划表后，应用任务数据块生成系统依照所述应用任务数据块接口协议生成具备卫星系统应用条件的未封装的成像任务数据块。

步骤五、利用专线网络，将所述未封装的成像任务数据块由地面应用及运管系统传递至地面测控系统，并由所述地面测控系统按照所述星地遥控接口协议对所述未封装的成像任务数据块进行封装，以获得封装好的成像任务数据块，然后将所述封装好的成像任务数据块上注至卫星平台数据管理系统。

步骤六、卫星平台数据管理系统对接收到的所述封装好的成像任务数据块进行解析，以获得所述未封装的成像任务数据块；然后根据所述应用任务数据块接口协议，对所述未封装的成像任务数据块进行解析，以获得具备可读性的所述卫星成像应用任务的指令组。

步骤七、卫星平台数据管理系统按照所述卫星在轨使用原则和所述卫星各分系统约束要求，对所述卫星成像应用任务的指令组的合法性进行判读；当所述指令组的合法性成立时，卫星平台数据管理系统根据所述任务冲突判读及冲突处理要求，对所述卫星成像应用任务的指令组是否与历史成像任务存在冲突进行判读。

步骤八、当所述指令组的合法性成立，且所述指令组与所述历史成像任务不存在冲突时，卫星平台数据管理系统在前置成像任务执行完毕后或当前成像任务执行时刻到达前的预设时间内，按照所述详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，对所述指令组进行重构与编排，以使所述指令组分解为单机可执行的按照时间约束排列组合的多指令组合序列码。

步骤九、所述当前成像任务执行时刻到达时，卫星平台数据管理系统将所述多指令组合序列码依时序发送给与当前成像任务相关的各个单机，以完成当前的卫星成像应用任务。

可选的，所述面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，还包括：

当所述指令组的合法性不成立时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行删除操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述删除操作的关联信息。

可选的，所述面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，还包括：

当所述指令组的合法性成立，但所述指令组与所述历史成像任务存在冲突时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行修订操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述修订操作的关联信息。

其中，所述修订操作包括：前移当前成像任务、后移当前成像任务、或替换历史成像任务。

实施例：

一、卫星在轨应用操控需要的设计输入条件设计与明确。

①根据用户需求，完成卫星载荷的工作模式设计，包括：载荷工作模式(如条带、扫描、聚束、TOP_SAR等)、数据传输系统工作模式(如实传、记录、回放、边记边放、存储器擦除等)、卫星平台工作模式(如应急大角度机动成像、常规小角度侧摆或正飞成像等)。

②根据卫星在轨典型工作模式以及使用时间及次数等特点，完成卫星在轨使用原则设计并加以明确。包括载荷单次成像的工作模式、工作时长及模式间的切换规律，每天成像总时长及工作次数，两次工作间的时间间隔、星地数传链路可见性条件、自主编排数据块存储容量、载荷与平台主备份工作设计、载荷及平台的功耗和热耗以及温度满足度设计等。

③各分系统约束要求设计与明确。卫星平台，配合载荷成像的功能设计，包括测控能力、卫星控制方式和控制策略、数据传输系统及数传天线(含中继数传)的设计、载荷及数据传输系统工作要求、固存存储容量以及存储能力计算方法、点波束天线跟踪要求、关键的影响分系统安危的限制条件等。

根据轨道参数，计算卫星能源平衡情况和热控温度平衡情况，给出平台供电及热控系统的工作约束，确保卫星能源可以当圈平衡，热控温度范围满足载荷成像对微波组件的温度一致性要求，其约束内容主要是对载荷的工作模式切换、工作时长、两次工作间隔时长等信息。

④应用任务计划表填写内容及格式设计与明确。根据上述①-③项确定的设计方案和约束信息，以及用户获取的任务规划方案，明确用户应用卫星所关心的具体关键操作参数，如：成像起始时刻以及持续时间、工作模式选择、设备的主备份选择、星地数传跟踪策略以及跟踪持续时间、固态存储器的擦除/记录和回放操作参数、卫星姿态和应急机动要求等。

⑤应用任务数据块的接口协议设计与明确。制定地面运控系统以及卫星系统均可识别的卫星应用任务数据块，并形成文件进行接口约束，将计划表的用户运控参数转换为卫星平台可以识别读取的数据块格式。为了保证数据的完整性和可靠性，需要对数据块进行帧格式定义和校验设计。

⑥星地遥控接口协议设计与明确。属于常规星地测控的定义范畴，定义地面测控系统上行注入指令的格式，将应用任务数据块进行二次封装并上行注入到卫星平台数据管理系统进行解析。

⑦上注任务冲突判读方式以及冲突处理要求设计与明确。由于执行任务的突发性或者应急执行要求等原因，上注任务与历史未执行任务间可能存在冲突情况，此时需要明确如何就当前任务与已有任务间的冲突进行处理，以保证满足优先级以及卫星能源、热控等前提下的安全性裕度。

⑧详细指令组和指令组内时间约束及编排要求设计与明确。该部分属于常规遥感卫星地面系统的输入条件，此处通过适配性设计，用来指导星上自主任务编排处理，明确星上装订参数的执行方式，同运控系统计划表中关键参数相配合，匹配出千变万化的平台各单机执行指令组码流，用来执行载荷成像任务。

本发明方法中执行操作步骤时所需约束条件及接口协议的设计分析以及地面验证流程，见图2。

二、应用及运管系统接收卫星用户的应用需求。

地面应用及运管系统就收集的卫星应用需求，结合当前卫星前置任务的设计及执行状态，形成初步的卫星工作模式需求。

三、应用及运管系统通过卫星遥测确认前置任务的执行状态。

通过地面测控系统接收的卫星关键遥测参数的反馈，由地面运控管理系统判读历史任务执行以及上注后的预定执行状态，作为输入条件修正后续任务的规划方案。

四、应用及运管系统执行任务规划。

根据“卫星在轨使用原则”和“卫星各分系统约束要求”，形成实际具备实施条件的卫星载荷任务规划的执行计划。

五、应用及运管系统填写应用任务计划表并提交应用任务数据块生成软件。

针对执行计划，按照“应用任务计划表填写格式”来填写应用任务计划表并提交应用任务数据块生成软件系统。其中，计划表中填写内容只包括与卫星成像应用相关的应用系统关心的内容，如成像起始时刻和持续时间，星地数传传输模式及应用地面站等。

六、应用任务数据块生成软件按照计划表的内容生成应用任务数据块，并提交地面测控系统。

依照“应用任务数据块接口协议”形成具备卫星系统应用条件的数据块参数，并通过专线提交地面测控系统。

七、地面测控系统封装为卫星系统可执行的上行注入指令并上行发送至卫星平台。

通过专线网络，将数据块参数由地面应用及运管系统传递至地面测控系统，并由地面测控系统按照卫星与地面测控系统约定的“星地遥控接口协议”执行数据块的上行注入指令封装和卫星上注。

八、在轨卫星系统接收上行注入指令后进行封装解析，获取应用任务数据块。

卫星平台数据管理系统收到上行注入指令后，将其按照接口协议进行封装解析，获取到应用任务数据块。

九、在轨卫星系统对应用任务数据块进行解析，获取任务执行码。

根据卫星与运管系统双方约定的“应用任务数据块接口协议”进行数据块的解析，获取具备可读性的应用任务指令关键信息。

十、在轨卫星系统就任务的合法性进行判读。

由卫星系统按照“卫星在轨使用原则”和“卫星各分系统约束要求”对任务的合法性进行判读。

①若任务不合法，则可能是应用及运管系统制定策略时出现了纰漏或者整个传输链条中的某个步骤出现了问题，则该数据块不具备可执行条件，此时由卫星系统按照约定删除任务并通过对应的遥测参数向地面系统进行反馈，以方便地面系统重新规划任务；

②若任务合法，则任务具备可执行条件，此时需要根据“卫星任务冲突及冲突处理要求”就其同历史规划任务的是否存在冲突进行判读，若存在冲突则根据处理要求对该任务进行修订，修订主要包括任务前移、任务后移或替换历史任务等，进入任务指令模板解析流程，并通过对应的遥测参数向地面系统进行反馈，以方便地面系统重新后续规划任务；

③若与前置任务冲突，则按照优先级等冲突判读及处理要求进行相应的任务修订并向地面系统反馈修订结果，然后按照约定的解析时间要求依照任务指令模板执行任务解析。

十一、按照约定的解析时间依照任务指令模板执行任务解析。

在任务指令模板解析环节，在任务执行的前置任务执行完毕后或者任务执行时刻到达前的一定时间内，由卫星系统按照“详细指令组、指令组内时间约束及解析要求”进行指令组的重构与编排，分解为单机可执行的按照时间约束排列组合的多指令组合序列码。

十二、等待到达任务指定的执行时刻，则开始执行成像任务。

针对指令组合序列码，等待指令执行起始时刻到来，到来前进行维持原状态保持状态，目标执行时刻到达后，即刻执行成像任务，并按用户需求按部就班完成当前成像任务，达到应用系统图像获取和地面应用的目的。

十三、当前成像任务流程执行完毕，通过重复执行“二、至十二、”的流程，来循环往复策划并可以一次上注多次成像任务，满足用户应用需求。

十四、在轨维护及状态应急查询设计

考虑到卫星操控的安全性和在轨应急需求，设计并约定好上注内容的合法性判读准则及处理方式、应急在轨维护(删除、插入、查询)和注入任务基本要求，提高系统的可维护性以及鲁棒性。

本发明的技术方案在常规遥感卫星载荷任务执行方式的基础上，将地面运控系统的约束条件定量化并约定应用任务计划表和应用任务数据块格式以方便地面对卫星的运控，同时将详细的指令组、指令组内时间约束和编制要求，以及任务冲突判读及冲突处理要求的内容从地面运控系统转移到卫星在轨数据管理系统中，并在星上增加了任务合法性的自主判读控制、任务块的删除与任务修订及向地面系统的遥测反馈机制，实现了雷达卫星在轨应用的载荷任务自主编排控制，并提高了卫星在轨运行的常规操控便捷性和应急操控能力，且通过具备在轨软件修改的功能，极大的提高了卫星在轨应用的可靠性、安全性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种面向雷达卫星在轨应用的载荷任务运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、收集载荷任务相关的约束条件和接口协议，所述约束条件和接口协议包括卫星工作模式、卫星在轨使用原则、卫星各分系统约束要求、应用任务计划表填写格式、应用任务数据块接口协议、星地遥控接口协议、任务冲突判读及冲突处理要求、和详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，所述载荷任务为卫星成像应用任务；

步骤二、根据所述卫星工作模式、卫星在轨使用原则和卫星各分系统约束要求，生成具备实施条件的卫星成像应用任务的执行计划；

步骤三、依据所述执行计划，按照所述应用任务计划表填写格式，生成应用任务计划表，并将所述应用任务计划表提交至应用任务数据块生成系统，所述应用任务计划表中填写有所述卫星成像应用任务的关键信息；

步骤四、当接收到填写完成的应用任务计划表后，应用任务数据块生成系统依照所述应用任务数据块接口协议生成具备卫星系统应用条件的未封装的成像任务数据块；

步骤五、利用专线网络，将所述未封装的成像任务数据块由地面应用及运管系统传递至地面测控系统，并由所述地面测控系统按照所述星地遥控接口协议对所述未封装的成像任务数据块进行封装，以获得封装好的成像任务数据块，然后将所述封装好的成像任务数据块上注至卫星平台数据管理系统；

步骤六、卫星平台数据管理系统对接收到的所述封装好的成像任务数据块进行解析，以获得所述未封装的成像任务数据块；然后根据所述应用任务数据块接口协议，对所述未封装的成像任务数据块进行解析，以获得具备可读性的所述卫星成像应用任务的指令组；

步骤七、卫星平台数据管理系统按照所述卫星在轨使用原则和所述卫星各分系统约束要求，对所述卫星成像应用任务的指令组的合法性进行判读；当所述指令组的合法性成立时，卫星平台数据管理系统根据所述任务冲突判读及冲突处理要求，对所述卫星成像应用任务的指令组是否与历史成像任务存在冲突进行判读；

步骤八、当所述指令组的合法性成立，且所述指令组与所述历史成像任务不存在冲突时，卫星平台数据管理系统在前置成像任务执行完毕后或当前成像任务执行时刻到达前的预设时间内，按照所述详细指令组、指令组内时间约束及解析要求，对所述指令组进行重构与编排，以使所述指令组分解为单机可执行的按照时间约束排列组合的多指令组合序列码；

步骤九、所述当前成像任务执行时刻到达时，卫星平台数据管理系统将所述多指令组合序列码依时序发送给与当前成像任务相关的各个单机，以完成当前的卫星成像应用任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星成像应用任务的关键信息包括：成像起始时刻和持续时间、星地数据传输模式、以及应用地面站信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述指令组的合法性不成立时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行删除操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述删除操作的关联信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述指令组的合法性成立，但所述指令组与所述历史成像任务存在冲突时，卫星平台数据管理系统对所述指令组进行修订操作，并通过所述指令组对应的遥测参数向地面应用及运管系统反馈所述修订操作的关联信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述修订操作包括：前移当前成像任务、后移当前成像任务、或替换历史成像任务。