CN113392287A - 一种多星空间环境风险预报及实时预警分系统以及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多星空间环境风险预报及实时预警分系统以及相关装置。该方法包括基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及遥测的多星运行数据的实时动态监测；根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；根据所述风险等级生成预警信息。本申请解决了空间环境变化对卫星本身运行影响的实时动态监测预警的问题。通过本申请实现了动态实时监控、报警。
Description
一种多星空间环境风险预报及实时预警分系统以及相关装置技术领域
本申请涉及多星空间环境监测、多星运行状态分析预警领域，具体而言，涉及一种多星空间环境风险预报及实时预警分系统以及相关装置。
背景技术
空间天气是指太阳、行星际、磁层、电离层的物理状态，空间天气的状况对空间卫星、空间作业的宇航员、通讯、地面电力设备、石油管道等都会造成危害。
通过建立空间天气监测预警中心，能够利用空间卫星和地面的监测设备对太阳活动、磁层、电离层环境进行监测，对突发性的和长期存在的恶劣空间天气进行监测与预警并开展相关的研究，并为国家的航天、国防、地面设备的安全等提供及时准确的预警预报服务。
针对相关技术中空间环境变化对卫星本身运行影响的实时动态监测预警的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种多星空间环境风险预报及实时预警分系统以及相关装置，以解决空间环境变化对卫星本身的影响的实时动态监测预警的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于空间环境监测及卫星运行状态分析实现卫星状态预警方法。
根据本申请的多星空间环境监测及运行状态分析预警方法包括：用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据，所述方法包括：基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息。
预警信息包括未来4小时的风险预报和3秒响应的实时预警。
空间环境对卫星本体安全影响的风险预报及实时预警进行实现可视化演示。
进一步地，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测，还包括：基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
进一步地，所述第一监测参数被配置为空间环境中地球的磁层的监测参数，所述第二监测参数被配置为空间环境中地球的电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的质子的监测参数，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，包括：根据所述空间环境中地球的磁层的监测参数、所述空间环境中地球的电离层的监测参数、所述太阳活动的质子的监测参数中的任一一种监测参数，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级给出卫星本体运行的未来4小时的风险预报；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达到卫星本体运行的实时预警的条件。
进一步地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
进一步地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
进一步地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据，引起深层充电的净电荷，来自于外辐射带；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测装置。
根据本申请的用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据，所述装置包括：监测模块，用于基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；风险判断模块，用于根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；预警模块，用于根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息。
进一步地，装置还包括：周期监测模块，用于基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
为了实现上述目的，根据本申请的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
为了实现上述目的，根据本申请的再一方面，提供了一种电子装置，包括存储器卫星本体运行的预警信息，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤，所述显示装置是对卫星本体安全影响的风险预报及实时预警进行实现可视化演示。
在本申请实施例中的方法以及相关装置，用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据。采用基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的方式，通过根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，达到了根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息的目的，从而实现了实时动态监控以及预警的技术效果，进而解决了空间环境变化对卫星本身运行影响的实时动态监测预警的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的多星空间环境监测及多星运行状态分析预警方法所实施的硬件系统结构示意图；
图2是根据本申请实施例的多星空间环境监测及多星运行状态分析预警方法流程示意图；
图3是根据本申请实施例的多星空间环境监测及多星运行状态分析预警装置结构示意图；
图4是根据本申请实施例的多星空间环境监测及多星运行状态分析预警方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，本申请实施例中多星空间环境监测及多星运行状态分析预警方法的硬件系统为实时监测系统，其具体包括空间卫星100和地面监测设备 200。通过所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据。地面监测设备1、地面监测设备2、地面监测设备3、地面监测设备4是指不同的地域建立的地面监测站或者监测站的设备。采用实时监测的方式，监测空间卫星的空间环境数据、地面监测设备的遥测的多星运行数据等。
如图2所示，该方法包括如下的步骤S201至步骤S203：
步骤S201，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
步骤S202，根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
步骤S203，根据所述风险等级生成卫星本体运行的风险预警信息。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
上述方法用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据。采用基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的方式，通过根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，达到了根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息的目的，从而实现了空间环境数据实时动态监控以及卫星本体运行预警的技术效果，进而解决了对空间环境变化对卫星本身运行影响的实时动态监测预警的技术问题。
上述步骤S201中基于多星空间环境可以进行实时动态监测。基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国内卫星空间环境实时质子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国外卫星空间环境实时质子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国内外卫星空间环境实时太阳风暴活跃数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多星空间环境高能粒子数据子功能：获取多颗国内卫星空间环境实时高能粒子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多星空间环境高能粒子数据子功能：获取多颗国外卫星空间环境实时高能粒子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测时，通过遥测的多星运行数据获取多星实时表层充电数据，实时监测多星实时表层充电数据。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测时，通过遥测的多星运行数据获取多星实时深层充电数据，实时监测多星实时深层充电数据。
上述步骤步骤S202中则会根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，所述预测参数包括了多种检测参数。
具体而言，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数；所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数。也就是说，根据空间环境中磁层和电离层的监测参数、太阳活动的粒子监测参数的实时动态监测的态势感知，判断出多星空间环境对卫星本体运行的风险等级。
优选地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
优选地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
优选地，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
上述步骤步骤S203中根据所述风险等级生成对卫星本体运行风险的预警信息，进行实时预警监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，是指多星空间环对卫星本体运行境风险等级。
根据本申请的优选实施例，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测，还包括：基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
具体实施时，基于多星空间环境对于时间突发类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测。以及还包括基于多星空间环境对于时间长期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测。得到的实时动态监测态势感知可用于风险等级的判断。
根据本申请的优选实施例，所述第一监测参数被配置为空间环境中地球的磁层的监测参数，所述第二监测参数被配置为空间环境中地球的电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的质子的监测参数，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，包括：根据所述空间环境中地球的磁层的监测参数、所述空间环境中地球的电离层的监测参数、所述太阳活动的质子的监测参数中的任一一种监测参数，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达到给出卫星本体运行的未来4小时的风险预报的条件；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达到卫星本体运行的实时预警的条件。
具体实施时，预先将所述第一监测参数被配置为空间环境中地球的磁层的监测参数，所述第二监测参数被配置为空间环境中地球的电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的质子的监测参数。根据预设的监测参数信息，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测的态势感知，从而判断出在所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达给出卫星本体运行的未来4 小时的风险预报的条件；以及基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的态势感知从而判断出在所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达到卫星本体运行的实时预警的条件。
作为本实施例中的优选，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
具体实施时，可以采用多星探测质子数据以及结合外部获取的国外卫星探测质子数据，采用质子事件预报以及质子能谱计算，单粒子事件率计算，对多星空间环境中单粒子翻转进行实时动态监测。
作为本实施例中的优选，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
具体实施时，采用多星遥测表层充电数据，通过计算多星表层净输入电荷，判定实时多星表层充电预警等级，从而判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据的风险等级。
作为本实施例中的优选，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
具体实施时，采用多星遥测深层充电数据，通过计算多星深层净输入电荷，判定实时多星深层充电风险等级。首先，通过遥测的多星运行数据获取多星实时深层充电数据，为运行人员提供可视化的多星实时深层充电数据。其次，计算多星实时深层净输入电荷，为运行人员提供可视化的多星空间环境实时深层净输入电荷态势感知。最后，判定实时多颗卫星空间环境深层充电预警等级，为运行人员提供可视化的实时多星深层充电动态监控态势感知。
综上，采用多星单粒子翻转风险动态监控、多星空间环境表层充电风险动态监控、多星空间环境深层充电风险动态监控，多种动态监控方法相结合开展多星空间环境变化分析判断其对卫星本体运行的预报及实时预警。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述方法的多星空间环境监测及运行状态分析预警装置，用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备的遥测的多星运行数据，如图3所示，该装置包括：
监测模块301，用于基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
风险判断模块302，用于根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
预警模块303，用于根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息。
本申请实施例中的所述监测模块301中基于多星空间环境可以进行实时动态监测。基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国内卫星空间环境实时质子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国外卫星空间环境实时质子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多颗国外卫星空间环境实时太阳风暴活跃数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多星空间环境高能粒子数据子功能：获取多颗国内卫星空间环境实时高能粒子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于多星空间环境可以进行实时动态监测包括：获取多星空间环境高能粒子数据子功能：获取多颗国外卫星空间环境实时高能粒子数据，并实时监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测时，通过遥测的多星运行数据获取多星实时表层充电数据，实时监测多星实时表层充电数据。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测时，通过遥测的多星运行数据获取多星实时深层充电数据，实时监测多星实时深层充电数据。
本申请实施例中的所述风险判断模块302中则会根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，所述预测参数包括了多种检测参数。
具体而言，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数；所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数。也就是说，根据空间环境中磁层和电离层的监测参数、太阳活动的粒子监测参数的实时动态监测的态势感知，判断出多星空间环境对卫星本体运行的风险等级。
优选地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
优选地，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
优选地，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
本申请实施例中的所述预警模块303中根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息，进行实时预警监测。
作为本实施例中的一种可选的实施方式，是指多星空间环境卫星本体运行的风险等级。
作为本实施例中的优选，装置还包括：周期监测模块，用于基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
具体实施时，基于多星空间环境对于时间突发类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测。以及还包括基于多星空间环境对于时间长期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测。得到的实时动态监测态势感知可用于空间环境卫星本体运行的风险等级的判断。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
为了更好的理解上述多星空间环境监测及运行状态分析预警方法流程，以下结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。
本申请优选实施例采用基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的方式，通过根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，达到了根据所述风险等级生成预警信息的目的，从而实现了实时动态监控以及预警的技术效果。
图4根据本申请实施例的多星空间环境监测及运行状态分析预警方法流程示意图，具体包括如下步骤：
步骤S401，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测。
基于多星运行状态可以进行实时动态监测。基于遥测的多星运行数据可以进行实时动态监测。
步骤S402，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测。
根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，所述预测参数包括了多种检测参数。
步骤S403，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测。
步骤S404，根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数。
根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据；基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
步骤S405，根据所述风险等级生成卫星本体运行的风险预警信息。
根据所述卫星本体运行的风险预警信息，进行实时动态操作卫星，已保障卫星在正常工作环境中作业。
本申请的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
S2，根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
S3，根据所述风险等级生成卫星本体运行的风险预警信息。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S31，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S32，基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器和显示装置，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤，所述显示装置是对卫星本体安全影响的风险预报及实时预警进行实现可视化演示。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
S2，根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
S3，根据所述风险等级生成卫星本体运行的风险预警信息。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于空间环境监测及卫星运行状态分析实现卫星状态预警方法，其特征在于，用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及地面监测设备遥测的多星运行数据，所述方法包括：
基于多星空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测并予以分析判断态势感知；
根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
根据所述风险等级生成卫星本体运行的风险预警信息；
所述预警信息包括未来4小时的风险预报和3秒响应的实时预警；
针对空间环境对卫星本体安全影响的风险预报及实时预警进行实现可视化演示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测，还包括：
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一监测参数被配置为空间环境中地球的磁层的监测参数，所述第二监测参数被配置为空间环境中地球的电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的质子的监测参数，
所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，包括：
根据所述空间环境中地球的磁层的监测参数、所述空间环境中地球的电离层的监测参数、所述太阳活动的质子的监测参数中的任一一种监测参数，
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级给出卫星本体运行的未来4小时的风险预报；
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测的态势感知，判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级是否达到卫星本体运行的实时预警的条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：
根据所述粒子监测参数中的质子数据，计算所述多星空间环境中发生单粒子翻转的概率；
基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中发生单粒子翻转对卫星本体运行的风险等级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：
根据所述空间环境中磁层表层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星表层充电数据；
基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星表层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数，包括：
根据所述空间环境中电离层深层净输入电荷，计算所述多星空间环境中实时多星深层充电数据；
基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境中实时多星深层充电数据对卫星本体运行的风险等级。
7.一种多星空间环境监测及运行状态分析预警装置，其特征在于，用于至少包括空间卫星和地面监测设备的实时监测系统，所述实时监测系统用于采集空间卫星的空间环境数据以及所述地面监测设备遥测的多星运行数据，所述装置包括：
监测模块，用于基于多星空间环境进行所述空间环境数据以及所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
风险判断模块，用于根据预设的卫星运行监测参数，基于所述实时动态监测的态势感知判断所述多星空间环境对卫星本体运行的风险等级，其中所述监测参数至少包括如下之一：第一监测参数、第二监测参数、第三监测参数，所述第一监测参数与所述第二监测参数分别被配置为空间环境中磁层和电离层的监测参数，所述第三监测参数被配置为太阳活动的粒子监测参数；
预警模块，用于根据所述风险等级生成卫星本体运行的预警信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：周期监测模块，用于
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述空间环境数据的实时动态监测；
基于多星空间环境对第一时间周期类型的和/或第二时间周期类型的空间天气进行所述遥测的多星运行数据的实时动态监测；
其中，所述第一时间周期类型包括时间突发类型，所述第二时间周期类型包括时间长期类型。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
10.一种电子装置，包括存储器、处理器和显示装置，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法，所述显示装置是对卫星本体安全影响的风险预报及实时预警进行实现可视化演示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Kang Ning Inventor after: Xue Bingsen Inventor after: Guo Qiang Inventor after: Han Qi Inventor after: Xie Lizi Inventor after: Jing Huaimin Inventor after: Feng Xiaohu Inventor after: Feng Jing Inventor before: Kang Ning Inventor before: Xue Bingsen |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |