CN115320887B - 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115320887B
CN115320887B CN202210533127.4A CN202210533127A CN115320887B CN 115320887 B CN115320887 B CN 115320887B CN 202210533127 A CN202210533127 A CN 202210533127A CN 115320887 B CN115320887 B CN 115320887B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flight control
constraint
event
constraint parameters
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210533127.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115320887A (zh
Inventor
高阳
孙军
高宇辉
朱华
王成
李亮
彭德云
朱峰登
邱冬阳
申聪聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Aerospace Control Center
Original Assignee
Beijing Aerospace Control Center
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Aerospace Control Center filed Critical Beijing Aerospace Control Center
Priority to CN202210533127.4A priority Critical patent/CN115320887B/zh
Publication of CN115320887A publication Critical patent/CN115320887A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115320887B publication Critical patent/CN115320887B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质。其中，该确定方法包括：获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数，获取航天器资源约束参数，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。本发明解决了相关技术中无法解决航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述的技术问题。

Description

飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及任务规划技术领域，具体而言，涉及一种飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在轨航天器飞行控制任务规划覆盖航天器的全寿命周期，根据任务阶段和运营管理需要，一般划分为长期规划、中期规划、任务层规划和实施层规划等多个规划层次。飞控任务规划是任务中心根据上层任务规划结果进行的实施层规划，统筹航天员人时、航天器平台、测控通信等资源和飞控任务需求的关系，通过一定的规划方法，在时间线上安排飞控事件，并为其分配飞行程序以及相应资源的过程，直接面向飞控任务实施。
然而，飞控任务规划面临着规划事件种类多样、在轨资源类型多样及约束复杂等问题特性，如何准确提取上述规划要素的基本属性，给出合理的概念定义及抽象描述，是制约任务规划有效开展的关键因素，同时也直接影响着规划结果的合理性。因此，亟需设计一种适用的飞控任务模型确定方法，以提高航天器任务规划事件模型设计的灵活性、便利性。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中无法解决航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种飞控任务模型的确定方法，包括：获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数；获取航天器资源约束参数；基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及所述航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对所述飞控事件进行逻辑封装；对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
可选地，获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数的步骤，包括：获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，所述预设规划结果内设置了所述飞控任务中的事件执行时间范围；基于所述预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，所述时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求；获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数。
可选地，所述逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，所述并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，所述互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展。
可选地，获取航天器资源约束参数的步骤，包括：获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数；基于所述航天器电能约束参数、所述飞行姿态约束参数和所述设备使用约束参数，确定所述航天器资源约束参数。
可选地，获取所述飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数；基于所述飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，确定所述飞控事件的模型构建层级。
可选地，所述测控资源约束参数包括：网络数据带宽约束参数、上行遥控约束参数和下行遥控约束参数。
可选地，所述飞控事件的事件类型包括：航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件。
可选地，所述飞控事件的事件分解方式包括：基于事件执行频次的分解方式和基于事件动作步骤的分解方式。
可选地，对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型的步骤，包括：确定封装的所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息；结合所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定所述飞控事件的时间模块化表格；基于每个所述飞控事件的时间模块化表格，确定所述飞控任务规划模型。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种飞控任务模型的确定装置，包括：第一获取单元，用于获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数；第二获取单元，用于获取航天器资源约束参数；确定单元，用于基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及所述航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对所述飞控事件进行逻辑封装；设计单元，用于对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
可选地，所述第一获取单元包括：第一获取模块，用于获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，所述预设规划结果内设置了所述飞控任务中的事件执行时间范围；第一确定模块，用于基于所述预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，所述时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求；第二获取模块，用于获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数。
可选地，所述逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，所述并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，所述互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展。
可选地，所述第二获取单元包括：第三获取模块，用于获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数；第二确定模块，用于基于所述航天器电能约束参数、所述飞行姿态约束参数和所述设备使用约束参数，确定所述航天器资源约束参数。
可选地，所述确定装置还包括：第四获取模块，用于获取所述飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数；第三确定模块，用于基于所述飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，确定所述飞控事件的模型构建层级。
可选地，所述测控资源约束参数包括：网络数据带宽约束参数、上行遥控约束参数和下行遥控约束参数。
可选地，所述飞控事件的事件类型包括：航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件。
可选地，所述飞控事件的事件分解方式包括：基于事件执行频次的分解方式和基于事件动作步骤的分解方式。
可选地，所述设计单元包括：第四确定模块，用于确定封装的所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息；第五确定模块，用于结合所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定所述飞控事件的时间模块化表格；第六确定模块，用于基于每个所述飞控事件的时间模块化表格，确定所述飞控任务规划模型。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述所述的飞控任务模型的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述所述的飞控任务模型的确定方法。
在本公开中，获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数，获取航天器资源约束参数，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。在本发明中，可通过获取各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数、航天器资源约束参数等约束参数，统筹各飞控事件间的资源竞争关系，完成飞控事件的约束冲突排解，实现对飞控事件的逻辑封装，生成飞控任务规划模型，从而完成了对航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述，提高了飞控任务模型设计的灵活性、便利性，进而解决了相关技术中无法解决航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的飞控任务模型的确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的飞控任务模型的确定装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
本发明下述各实施例可应用于各种确定飞控任务模型的系统/应用/设备中。在本发明中，可以将飞控事件作为飞控任务规划中的基本规划单元，统筹飞控事件需求与运控资源之间的关系，以及各飞控事件间的资源竞争关系，完成飞控事件的约束冲突排解，明确各飞控事件的资源满足情况、具体资源配置和时间安排，生成飞控事件计划，从而可以设计和构建飞控任务模型，实现航天器任务规划，能够有效解决了飞控任务模型描述的问题，提高了航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型设计的灵活性、便利性。
下面结合各个实施例来详细说明本发明。
实施例一
根据本发明实施例，提供了一种飞控任务模型的确定方法实施例，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。
图1是根据本发明实施例的一种可选的飞控任务模型的确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数。
步骤S104，获取航天器资源约束参数。
步骤S106，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装。
步骤S108，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
通过上述步骤，可以获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数，获取航天器资源约束参数，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。在本发明实施例中，可通过获取各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数、航天器资源约束参数等约束参数，统筹各飞控事件间的资源竞争关系，完成飞控事件的约束冲突排解，实现对飞控事件的逻辑封装，生成飞控任务规划模型，从而完成了对航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述，提高了飞控任务模型设计的灵活性、便利性，进而解决了相关技术中无法解决航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述的技术问题。
下面结合上述各步骤对本发明实施例进行详细说明。
步骤S102，获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数。
在本发明实施例中，对飞控任务模型进行描述前，可以先对飞控事件约束类型进行描述，该飞控事件约束类型描述包括时间约束描述以及逻辑约束描述等，在本实施例中，可以先获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数。
可选的，获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数的步骤，包括：获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，预设规划结果内设置了飞控任务中的事件执行时间范围；基于预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求；获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数。
在本发明实施例中，飞控任务中飞控事件约束类型包括时间约束，该时间约束至少包括：上层规划结果约束以及各飞控事件之间的时序关系约束。对于上层规划结果约束，需要在开展实施层任务规划时(即进行飞控任务规划时)，以上层规划结果(即预设规划结果)作为输入，上层规划结果给出了任务中某一时间段内(例如，每月)计划开展的事件，明确了事件执行的时间或时间范围(即预设规划结果内设置了飞控任务中的事件执行时间范围)，由事件细化分解得到的飞控事件需满足事件要求。
如表1所示，为本实施例中的一种可选的飞控事件上层规划结果描述表：
表1飞控事件上层规划结果描述表
Figure GDA0004045018090000061
Figure GDA0004045018090000071
各飞控事件之间的时序关系约束指飞控事件之间有明确的执行时序要求，两个飞控事件根据事件开始时间、结束时间等，存在相对的时序关系(基于预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求)。
假设SA、SB、EA和EB分别表示飞控事件A和飞控事件B的开始时间和结束时间，结合实际任务需求及事件间时序要求，飞控事件间时序关系约束可以分为以下三种情况：
(1)两个飞控事件同时开展：SA＝SB。
(2)飞控事件A在飞控事件B开始后n(s)开始：SA＝SB+n(s)(n(s)的值可正可负)。
(3)飞控事件A在飞控事件B结束后m(s)开始：SA＝EB+m(s)(m(s)的值可正可负)。
本实施例中，飞控任务中飞控事件约束类型还可以包括逻辑约束，可以获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数。
可选的，逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展。
在本发明实施例中，飞控事件间逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，并行约束指该飞控事件实施过程中可同步开展其他飞控事件，互斥约束指该飞控事件实施过程中不能与其他飞控事件并行开展，如表2所示，为本实施例中的一种可选的飞控事件逻辑约束描述表：
表2飞控事件逻辑约束描述表
Figure GDA0004045018090000072
Figure GDA0004045018090000081
步骤S104，获取航天器资源约束参数。
可选的，获取航天器资源约束参数的步骤，包括：获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数；基于航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数，确定航天器资源约束参数。
在本发明实施例中，飞控事件约束类型描述还包括资源约束描述，资源约束包括航天器资源约束等，航天器资源约束可以考虑航天器电能约束、飞行姿态约束和设备使用约束等，因此，可以通过获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数，来确定航天器资源约束参数，并且，可以在每次规划开始前根据任务需要提出新的约束项，例如，航天器散热能力、推进剂消耗等约束。
在本实施例中，电能约束是指航天器电能主要由地面支持中心和站上能源控制系统联合调配，从而解决各舱段间的能源平衡问题，并实现为航天器运行提供稳定的能源供应，因此，在开展实施层任务规划时，任一时刻当前站上所有正在执行飞控事件的电能总功率不能超过航天器的电能额定功率。
飞行姿态约束针对需要在特定姿态下开展的飞控事件，例如，载荷对地观测实验等，在规划前，根据轨道设计方案，对航天器飞行姿态进行预报，明确规划所包含时间段的航天器飞行姿态，在规划时，对每个飞控事件的飞行姿态约束与当前航天器实际在轨飞行姿态进行检测，若飞行姿态不满足约束要求，则该飞控事件不可执行。
设备使用约束是指如操作装置、机械臂等部分站上设备在任务实施中存在独占性，即使用某些特定设备的事件须串行安排。
如表3所示，为本实施例中的一种可选的航天器资源约束描述表：
表3航天器资源约束描述表
Figure GDA0004045018090000082
Figure GDA0004045018090000091
可选的，获取飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数；基于飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，确定飞控事件的模型构建层级。
在本发明实施例中，资源约束还可以包括光照约束、人员资源约束以及测控资源约束等，可以通过获取飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，来确定飞控事件的模型构建层级。
本实施例中，光照约束是指某些事件执行或指令安排有特定的光照约束要求，例如，指令需在进阳照区10分钟后发送等，因此，在进行规划时，需要基于航天器光照预报，对有光照约束的事件或指令安排情况进行约束检测。
人员资源约束针对航天员在轨工作阶段，安排事件时要满足航天员在轨作息时间要求，尽量不占用休息时间。
如表4所示，为本实施例中的一种可选的人员资源约束描述表：
表4人员资源约束描述表
Figure GDA0004045018090000092
/>
Figure GDA0004045018090000101
测控资源约束包括：网络数据带宽约束、上行遥控约束和下行遥控约束等，其中，网络数据带宽约束是指任务中心可以通过中继通信卫星资源为各系统上行指令、图像、话音、网络数据等，受卫星通信带宽限制，同一时刻各系统的上行带宽总量不能超过许用带宽上限；上行遥控约束是指地面向航天器发送遥控指令需要综合考虑天地基测控网上行链路建立时间、测控站跟踪切换时间、上行载波切换时间等因素后计算得到的实际可上行指令弧段，在安排遥控指令或注入数据时必须安排在有效发令时间范围内且已加调上行载波的地基测控站、测量船或中继通信卫星上；下行遥控约束是指航天器可通过中继通信卫星链路下行遥测、载荷试验等数据，受下行链路带宽限制，同一时刻各系统的下行带宽需求总量不能超过带宽上限。
如表5所示，为本实施例中的一种可选的测控资源约束描述表：
表5测控资源约束描述表
Figure GDA0004045018090000102
/>
Figure GDA0004045018090000111
/>
Figure GDA0004045018090000121
Figure GDA0004045018090000131
可选的，测控资源约束参数包括：网络数据带宽约束参数、上行遥控约束参数和下行遥控约束参数。
步骤S106，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装。
在本发明实施例中，飞控事件是对一段相对独立飞控过程的逻辑封装，是实施层任务规划的主要对象，因此，可以根据各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装。
在本实施例中，飞控事件的模型构建原则包括：(1)逻辑上的独立性、自洽性和内部稳定性，具体内部高度耦合、外部可隔离封装的特征；(2)建模的唯一性和统一性，具有共性的飞控事件需要抽象为一个事件模型，便于模型的模块化复用；(3)责任主体清晰，具有明确的需求来源单位和责任主体单位；(4)建模规模的合理性，飞控时长超过一天或者飞控协同过于复杂的飞控事件需要进行合理分解，选择合适的建模粒度等。
可选的，飞控事件的事件类型包括：航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件。
在本发明实施例中，飞控事件的事件类型可以划分为航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件等，其中，航天器平台控制事件：主要由航天器系统进行建模并提交飞控需求，例如：飞行模式转换、平台设备主备切换等；航天员训练事件：主要由航天员系统进行建模并提交飞控需求，例如：航天员日常生活起居、航天员医学试验等；载荷设备操作事件：主要由空间应用系统进行建模并提交飞控需求，例如：对地观测、植物培养等；多系统协同飞控事件中涉及多个系统的在轨设备，或者需要航天员参与操作，可以由飞控需求方牵头组织建模并提交飞控需求，各参试系统进行会签审核，例如：需要平台配合的载荷试验，需要航天员配合的载荷试验等。
可选的，飞控事件的事件分解方式包括：基于事件执行频次的分解方式和基于事件动作步骤的分解方式。
在本发明实施例中，飞控事件可由事件(例如，月事件，其中，月事件是指飞控任务中每月计划开展的事件)继承或分解得到，飞控事件的事件分解方式包括：根据事件执行频次要求进行分解(即基于事件执行频次的分解方式)，根据事件实施的具体动作步骤进行分解(即基于事件动作步骤的分解方式)。
本实施例中，基于事件执行频次的分解方式是指飞控事件可以根据其发生频次分为三种类型：周期性执行(例行)、多次执行和单次执行，其中，
周期性执行的飞控事件指的是在某个时间段内以确定的周期(时间间隔，例如：次/12小时)执行的事件；多次执行的飞控事件指的是在某个时间段内执行一次以上的事件，可给出明确的时间间隔要求，也可根据资源情况随机安排；单次执行的飞控事件指的是在某个时间段内仅执行一次的事件。针对周期性执行的飞控事件和多次执行的飞控事件，需要按照一定的规则将其分解成多个单次执行飞控事件进行规划安排。
基于事件动作步骤的分解方式可以根据事件实施的动作步骤或资源需求，按照一定的规则对事件进行分解。例如，对于平台设备功能测试相关月事件，一般可将其分解为三个飞控事件：开机飞控事件(完成开机状态设置)、监视飞控事件(主要监视测试进程)、关机飞控事件(完成关机状态设置，平台状态恢复)，这种分解主要针对持续时间较长的平台设备功能测试，例如，持续时间大于40分钟(可以参照一个中继跟踪弧度长度进行划分)，对于测试持续时间较短的平台设备功能测试月事件，可将其作为一个整体进行处理，不进行分解。
如表6所示，给出了一种可选的飞控事件构建的设计案例，明确了飞控事件与月事件的对应关系：
表6
Figure GDA0004045018090000141
Figure GDA0004045018090000151
其中，飞控事件ID中的月事件ID信息以“YID”表示。
步骤S108，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
在本发明实施例中，飞控任务规划是将飞控事件作为整体，统筹协调各领域飞控需求与可用资源和环境约束之间的关系，以及各飞控事件之间的资源竞争关系，明确各飞控事件的资源配置和日程安排，需要封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
可选的，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型的步骤，包括：确定封装的飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息；结合飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定飞控事件的时间模块化表格；基于每个飞控事件的时间模块化表格，确定飞控任务规划模型。
在本发明实施例中，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，需要确定封装的飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，其中，
时间描述包括：飞控事件时间描述以及飞控事件间时序关系描述等，飞控事件时间描述包括飞控事件最早开始时间、最晚开始时间、持续时长等时间相关内容的描述，飞控事件间时序关系描述可以按照飞控事件间时序关系约束，明确飞控事件间的时序约束关系，飞控事件相对的开始时间和结束时间。
逻辑描述可以按照飞控事件间逻辑约束，明确飞控事件间的逻辑关系(并行事件或互斥事件)。
资源需求描述包括：平台资源需求、光照需求、人时资源需求、测控资源需求等，其中，平台资源需求可以按照飞控事件平台资源约束，明确飞控事件执行所需的电能、飞行姿态和设备使用需求等，例如，航天器散热能力、推进剂消耗等；光照需求可以按照飞控事件平台资源约束，明确飞控事件光照需求；人时资源需求可以按照飞控事件人时资源约束，明确飞控事件对航天器人时资源的需求；测控资源需求可以按照飞控事件人时资源约束，明确飞控事件对网络数据带宽、上行遥控资源、下行遥测资源的需求。
在确定封装的飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息之后，可以结合飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定飞控事件的时间模块化表格，基于每个飞控事件的时间模块化表格，确定飞控任务规划模型。
如表7所示，给出了一种可选的飞控事件的时间模块化表格：
表7
Figure GDA0004045018090000161
/>
Figure GDA0004045018090000171
/>
Figure GDA0004045018090000181
/>
Figure GDA0004045018090000191
/>
Figure GDA0004045018090000201
本发明实施例中，通过统筹飞控事件需求与运控资源之间的关系，以及各飞控事件间的资源竞争关系，完成飞控事件的约束冲突排解，明确各飞控事件的资源满足情况、具体资源配置和时间安排，生成飞控事件计划，从而设计和构建飞控任务模型，用于航天器任务规划，能够有效解决了飞控任务模型描述的问题，提高了航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型设计的灵活性、便利性。
实施例二
本实施例中提供的一种飞控任务模型的确定装置包含了多个实施单元，每个实施单元对应于上述实施例一中的各个实施步骤。
图2是根据本发明实施例的一种可选的飞控任务模型的确定装置的示意图，如图2所示，该确定装置可以包括：第一获取单元20，第二获取单元21，确定单元22，设计单元23，其中，
第一获取单元20，用于获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数；
第二获取单元21，用于获取航天器资源约束参数；
确定单元22，用于基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装；
设计单元23，用于对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
上述确定装置，可以通过第一获取单元20获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数，通过第二获取单元21获取航天器资源约束参数，通过确定单元22基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装，通过设计单元23对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。在本发明实施例中，可通过获取各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数、航天器资源约束参数等约束参数，统筹各飞控事件间的资源竞争关系，完成飞控事件的约束冲突排解，实现对飞控事件的逻辑封装，生成飞控任务规划模型，从而完成了对航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述，提高了飞控任务模型设计的灵活性、便利性，进而解决了相关技术中无法解决航天器飞行控制任务规划中飞控任务模型描述的技术问题。
可选的，第一获取单元包括：第一获取模块，用于获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，预设规划结果内设置了飞控任务中的事件执行时间范围；第一确定模块，用于基于预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求；第二获取模块，用于获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数。
可选的，逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展。
可选的，第二获取单元包括：第三获取模块，用于获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数；第二确定模块，用于基于航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数，确定航天器资源约束参数。
可选的，确定装置还包括：第四获取模块，用于获取飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数；第三确定模块，用于基于飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，确定飞控事件的模型构建层级。
可选的，测控资源约束参数包括：网络数据带宽约束参数、上行遥控约束参数和下行遥控约束参数。
可选的，飞控事件的事件类型包括：航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件。
可选的，飞控事件的事件分解方式包括：基于事件执行频次的分解方式和基于事件动作步骤的分解方式。
可选的，设计单元包括：第四确定模块，用于确定封装的飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息；第五确定模块，用于结合飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定飞控事件的时间模块化表格；第六确定模块，用于基于每个飞控事件的时间模块化表格，确定飞控任务规划模型。
上述的确定装置还可以包括处理器和存储器，上述第一获取单元20，第二获取单元21，确定单元22，设计单元23等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数，获取航天器资源约束参数，基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对飞控事件进行逻辑封装，对封装的飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述的飞控任务模型的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述的飞控任务模型的确定方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种飞控任务模型的确定方法，其特征在于，包括：
获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数,获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，所述预设规划结果内设置了所述飞控任务中的事件执行时间范围,基于所述预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，所述时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求,获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数,所述逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，所述并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，所述互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展；
获取航天器资源约束参数,获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数,基于所述航天器电能约束参数、所述飞行姿态约束参数和所述设备使用约束参数，确定所述航天器资源约束参数；
基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及所述航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对所述飞控事件进行逻辑封装；
对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，还包括：
获取所述飞控任务中各飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数；
基于所述飞控事件的光照约束参数、人员资源约束参数和测控资源约束参数，确定所述飞控事件的模型构建层级。
3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述测控资源约束参数包括：网络数据带宽约束参数、上行遥控约束参数和下行遥控约束参数。
4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述飞控事件的事件类型包括：航天器平台控制事件、航天员训练事件、载荷设备操作事件和多系统协同飞控事件。
5.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述飞控事件的事件分解方式包括：基于事件执行频次的分解方式和基于事件动作步骤的分解方式。
6.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型的步骤，包括：
确定封装的所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息；
结合所述飞控事件的时间描述信息、逻辑描述信息和资源需求描述信息，确定所述飞控事件的时间模块化表格；
基于每个所述飞控事件的时间模块化表格，确定所述飞控任务规划模型。
7.一种飞控任务模型的确定装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取飞控任务中各飞控事件之间的时序关系约束参数和逻辑约束参数,所述第一获取单元包括：第一获取模块，用于获取进行飞控任务规划时的预设规划结果，其中，所述预设规划结果内设置了所述飞控任务中的事件执行时间范围,第一确定模块，用于基于所述预设规划结果，确定飞控任务规划中每个飞控事件之间的时序关系约束参数，其中，所述时序关系约束参数为飞控事件之间的执行时序要求,第二获取模块，用于获取进行飞控任务规划中每个飞控事件之间的逻辑约束参数,所述逻辑约束参数的参数类型包括：并行约束和互斥约束，其中，所述并行约束表征飞控事件实施过程中可同步开展其它飞控事件，所述互斥约束表征飞控事件实施过程中不能与其它飞控事件并行开展；
第二获取单元，用于获取航天器资源约束参数,所述第二获取单元包括：第三获取模块，用于获取航天器电能约束参数、飞行姿态约束参数和设备使用约束参数,第二确定模块，用于基于所述航天器电能约束参数、所述飞行姿态约束参数和所述设备使用约束参数，确定所述航天器资源约束参数；
确定单元，用于基于各飞控事件的时序关系约束参数和逻辑约束参数以及所述航天器资源约束参数，确定飞控事件的模型构建原则、事件类型、事件分解方式，以对所述飞控事件进行逻辑封装；
设计单元，用于对封装的所述飞控事件进行模块化程序设计，得到飞控任务规划模型。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至6中任意一项所述的飞控任务模型的确定方法。
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包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的飞控任务模型的确定方法。
CN202210533127.4A 2022-05-17 2022-05-17 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质 Active CN115320887B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210533127.4A CN115320887B (zh) 2022-05-17 2022-05-17 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210533127.4A CN115320887B (zh) 2022-05-17 2022-05-17 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115320887A CN115320887A (zh) 2022-11-11
CN115320887B true CN115320887B (zh) 2023-05-23

Family

ID=83916126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210533127.4A Active CN115320887B (zh) 2022-05-17 2022-05-17 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115320887B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116011792B (zh) * 2023-02-21 2023-06-27 中国人民解放军国防科技大学 基于约束层次网络的任务时间逻辑约束推理方法及装置
CN116707611B (zh) * 2023-06-02 2023-11-28 北京航天飞行控制中心 一种火星探测多目标协同控制方法及装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2527864C (en) * 2003-04-30 2016-05-24 Landmark Graphics Corporation Stochastically generating facility and well schedules
US20090228871A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-10 Microsoft Corporation Managing generation of security tests
GB2515035A (en) * 2013-06-11 2014-12-17 Ibm Prioritising event processing based on system workload
CN110262280B (zh) * 2019-02-26 2020-07-14 北京控制工程研究所 航天器交会对接飞行控制智能数据分析与决策支持系统
US11127102B2 (en) * 2019-08-01 2021-09-21 Loft Orbital Technologies S.A.S Systems and methods for describing, simulating and optimizing spaceborne systems and missions
CN110781562B (zh) * 2020-01-02 2020-05-05 中国航空制造技术研究院 面向飞机脉动总装作业过程的多目标优化方法及装置
CN111415073B (zh) * 2020-03-11 2023-07-04 上海机电工程研究所 多约束下的多传感器协同探测任务规划方法和系统及介质
CN111461509B (zh) * 2020-03-19 2023-09-26 上海卫星工程研究所 基于复杂约束条件的卫星机动任务规划地面模拟系统
CN112597643B (zh) * 2020-12-15 2024-04-26 中国人民解放军63921部队 航天测控系统的可靠性建模方法和装置
CN114154784B (zh) * 2021-10-21 2024-06-04 航天恒星科技有限公司 一种基于规则的敏捷遥感卫星任务规划方法
CN114298527A (zh) * 2021-12-24 2022-04-08 中国人民解放军91977部队 面向任务的资源规划系统及其规划方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115320887A (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115320887B (zh) 飞控任务模型的确定方法及其装置、电子设备及存储介质
Gill et al. Multiparadigm scheduling for distributed real-time embedded computing
Bisgaard et al. Battery-aware scheduling in low orbit: the GomX–3 case
Kaplan et al. Exact and heuristic algorithms for the aerial refueling parallel machine scheduling problem with due date-to-deadline window and ready times
CN108932162A (zh) 基于一体化星载计算机的多任务综合管理系统及处理方法
Nies et al. Mastering operational limitations of LEO satellites–The GomX-3 approach
Xhafa et al. A simulated annealing algorithm for ground station scheduling problem
Monmousseau Scheduling of a constellation of satellites: Creating a mixed-integer linear model
CN114004027B (zh) 一种地面测控资源配置需求的预处理方法和装置
CN111950880A (zh) 一种多星协同任务描述及星上分解处理方法及系统
Chien et al. Resource scheduling for a network of communications antennas
Richards et al. Distributed Satellite Constellation Planning and Scheduling.
CN110782180A (zh) 基于黑板模型的多星任务在线分配方法及系统
Verhoosel et al. Incorporating temporal considerations during assignment and pre-run-time scheduling of objects and processes
Bonnet et al. Rapid and adaptative mission planner for multi-satellite missions using a self-adaptative multi-agent system
Vega Martinez et al. On‐board energy scheduling optimization algorithm for nanosatellites
Tominaga et al. A proposal for implementing automation in satellite control planning
Castaing Scheduling Under Uncertainty: Applications to Aviation, Healthcare and Aerospace
Fisher et al. A flexible architecture for creating scheduling algorithms as used in STK scheduler
Galuzin Intelligent System for Adaptive Planning of Targeted Application of Advanced Space Systems for Earth Remote Sensing
Skobelev et al. Design of an Autonomous Distributed Multi-agent Mission Control System for a Swarm of Satellites.
Yu et al. Simulation Method for Mission Reliability Assessment of Space Telemetry Tracking and Command System with Dynamic Redundancy
Rattanatamrong et al. Improved real‐time scheduling of periodic tasks on multiprocessors
Vardanega et al. Productive engineering of predictable embedded real-time systems: The road to maturity
Zhang et al. A Spacecraft Onboard Autonomous Task Scheduling Method Based on Hierarchical Task Network-Timeline

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant